题目
6.单选题设函数f(x)=x^4-3x+1,下列选项不正确的是()A. 函数f(x)在闭区间[-1,1]上连续B. f(-1)f(1)C. 存在ξ∈(-1,1),使得f(ξ)=0D. 方程x^4-3x+1=0在(-1,1)内至少有2个实根
6.单选题
设函数$f(x)=x^{4}-3x+1$,下列选项不正确的是()
A. 函数f(x)在闭区间[-1,1]上连续
B. $f(-1)f(1)<0$
C. 存在ξ∈(-1,1),使得f(ξ)=0
D. 方程$x^{4}-3x+1=0$在(-1,1)内至少有2个实根
题目解答
答案
D. 方程$x^{4}-3x+1=0$在(-1,1)内至少有2个实根
解析
考查要点:本题主要考查多项式函数的连续性、零点存在定理(介值定理)、导数的应用(判断函数单调性与极值点),以及方程实根个数的判断。
解题核心思路:
- 选项A:利用多项式函数的连续性直接判断;
- 选项B:直接计算端点函数值的乘积;
- 选项C:结合连续性和零点存在定理;
- 选项D:通过导数分析函数单调性,结合特定点的函数值判断零点个数。
破题关键点:
- 选项D需注意:即使存在一个极值点,若函数在区间内仅穿过x轴一次,则方程只有一个实根。需通过计算特定点的函数值验证是否存在多个零点。
选项A
多项式函数$f(x)=x^4-3x+1$在其定义域$\mathbb{R}$上连续,因此在闭区间$[-1,1]$上必然连续。选项A正确。
选项B
计算端点函数值:
- $f(-1)=(-1)^4-3(-1)+1=1+3+1=5$;
- $f(1)=1^4-3(1)+1=1-3+1=-1$;
乘积为$f(-1)f(1)=5 \times (-1)=-5<0$。选项B正确。
选项C
函数$f(x)$在$[-1,1]$上连续,且$f(-1)f(1)<0$,根据零点存在定理,存在$\xi \in (-1,1)$使得$f(\xi)=0$。选项C正确。
选项D
-
求导分析单调性:
$f'(x)=4x^3-3$
令$f'(x)=0$,解得$x=\sqrt[3]{\frac{3}{4}} \approx 0.908 \in (-1,1)$,即函数在区间内有一个极值点。 -
计算关键点函数值:
- $f(0)=0^4-3 \times 0 +1=1>0$;
- $f(0.5)=0.5^4-3 \times 0.5 +1=0.0625-1.5+1=-0.4375<0$;
- $f(1)=-1<0$。
-
零点分布分析:
- 在$(0,0.5)$区间,函数由正变负,存在一个零点;
- 在$(0.5,1)$区间,函数值保持负数,无零点;
- 在$(-1,0)$区间,函数值始终为正,无零点。
综上,方程在$(-1,1)$内仅有一个实根,选项D错误。