题目
下面哪个方程在 [ 0 , 1 ] 内有实根A.+tan x+dfrac (1)(4)=0A.+tan x+dfrac (1)(4)=0A.+tan x+dfrac (1)(4)=0A.+tan x+dfrac (1)(4)=0
下面哪个方程在 [ 0 , 1 ] 内有实根




题目解答
答案
,可得:函数在区间内单调递增,故最小值为:
,故无实根,故选项A错误。
,可得:
,可得:函数在区间内单调递减,故最小值为:
,最大值为:
,故无实根,故选项B错误。
,可得在区间[ 0 , 1 ] 内函数恒大于0,故函数无实根,故选项C错误。
,可得:函数在区间内单调递增,故最小值为:
,最大值为
,故有实根,故选项D正确。
故本题的正确答案为
解析
考查要点:本题主要考查函数在区间内是否存在实根的判断方法,涉及函数的单调性、导数的应用以及方程根的存在性定理。
解题核心思路:
- 判断函数在区间端点的符号:若函数在区间端点处的值符号不同,则根据中间值定理,必存在实根。
- 分析函数的单调性:通过求导判断函数在区间内的单调性,结合端点值确定是否存在变号点。
破题关键点:
- 选项D的函数$f(x)=x+\tan x-\frac{1}{4}$在区间$[0,1]$内单调递增,且端点值由负变正,必存在实根。
- 其他选项的函数在区间内要么始终为正或负,要么单调性导致无法变号,因此无实根。
选项A:$x+\tan x+\frac{1}{4}=0$
- 函数单调性:$f(x)=x+\tan x+\frac{1}{4}$,导数为$f'(x)=1+\sec^2x>0$,函数在$[0,1]$内严格递增。
- 端点值:
- $f(0)=0+\tan 0+\frac{1}{4}=\frac{1}{4}>0$,
- $f(1)=1+\tan 1+\frac{1}{4}\approx 2.807>0$。
- 结论:函数始终为正,无实根。
选项B:$\frac{1}{2}x-\tan x-1=0$
- 函数单调性:$f(x)=\frac{1}{2}x-\tan x-1$,导数为$f'(x)=\frac{1}{2}-\sec^2x$。在$[0,1]$内,$\sec^2x\geq1$,故$f'(x)\leq-\frac{1}{2}<0$,函数严格递减。
- 端点值:
- $f(0)=0-\tan 0-1=-1<0$,
- $f(1)=\frac{1}{2}-\tan 1-1\approx-2.057<0$。
- 结论:函数始终为负,无实根。
选项C:$3x^2+x+1=0$
- 判别式:$\Delta=1^2-4 \cdot 3 \cdot 1=-11<0$,方程无实根。
- 结论:在任意区间内均无实根。
选项D:$x+\tan x-\frac{1}{4}=0$
- 函数单调性:$f(x)=x+\tan x-\frac{1}{4}$,导数为$f'(x)=1+\sec^2x>0$,函数严格递增。
- 端点值:
- $f(0)=0+\tan 0-\frac{1}{4}=-\frac{1}{4}<0$,
- $f(1)=1+\tan 1-\frac{1}{4}\approx2.307>0$。
- 结论:函数由负变正,根据中间值定理,必存在实根。