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考點13函數(shù)與方程11種常見考法歸類-【考點通關(guān)】備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學(xué)一輪題型歸納與解題策略(新高考地區(qū)專用)考點13函數(shù)與方程11種常見考法歸類考點一求函數(shù)的零點考點二確定零點所在的區(qū)間考點三判斷函數(shù)零點個數(shù)(一)解方程法(二)零點存在性定理法(三)數(shù)形結(jié)合法考點四已知函數(shù)零點求值考點五根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)的取值范圍考點六根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)的取值范圍考點七與零點相關(guān)的比較大小問題考點八求零點的和考點九嵌套函數(shù)的零點問題考點十函數(shù)零點的綜合應(yīng)用考點十一用二分法求方程的近似解1.函數(shù)的零點與方程的解(1)零點的定義:對于一般函數(shù)y=f(x),我們把使f(x)=0的實數(shù)x叫做函數(shù)y=f(x)的零點.(2)方程的解、函數(shù)的零點、函數(shù)的圖象之間的關(guān)系:方程f(x)=0有實數(shù)解?函數(shù)y=f(x)有零點?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有公共點.(3)函數(shù)零點存在定理:如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且有f(a)f(b)<0,那么,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一個零點,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的解.注:①若連續(xù)不斷的函數(shù)在定義域上是單調(diào)函數(shù),則至多有一個零點.②連續(xù)不斷的函數(shù),其相鄰的兩個零點之間的所有函數(shù)值同號.③連續(xù)不斷的函數(shù)通過零點時,函數(shù)值不一定變號.④連續(xù)不斷的函數(shù)在閉區(qū)間上有零點,不一定能推出.⑤周期函數(shù)如果存在零點,則必有無窮多個零點.⑥對于零點存在性定理,須知滿足條件的零點可能不唯一;不滿足條件時,也可能有零點.2.理解函數(shù)零點存在定理要注意三點:①“函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線”和“f(a)f(b)<0”這兩個條件缺一不可.如圖1僅滿足前者,圖2僅滿足后者,兩函數(shù)均無零點.圖1圖2②定理不可逆,就是說滿足了①中的兩個條件的函數(shù)一定有零點,但是一個函數(shù)有零點,不一定需要具備這兩個條件.如圖3中f(a)f(b)>0,但函數(shù)有零點.圖3圖4③該定理只能判斷出零點的存在性,而不能判斷出零點的個數(shù).至少存在一個零點,就是說滿足了①中的兩個條件的函數(shù)一定至少有一個零點,但不一定只有一個零點,可能有其它更多的零點,如圖4,但若該函數(shù)是單調(diào)函數(shù),則有唯一零點.3.確定函數(shù)的零點(方程的根)所在的區(qū)間確定函數(shù)的零點(方程的根)所在的區(qū)間時,可以利用函數(shù)的零點存在性定理確定零點所在的位置,是零點問題中最常見的一類題型,其要點是要保證函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)是連續(xù)的,且在這個區(qū)間兩端點處的函數(shù)值為異號,也可以利用數(shù)形結(jié)合法,通過畫函數(shù)圖象與軸的交點來確定.4.函數(shù)零點個數(shù)的判斷方法(1)解方程法:令f(x)=0,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點.(2)零點存在性定理法:利用定理不僅要求函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)·f(b)<0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性)才能確定函數(shù)有多少個零點或零點值所具有的性質(zhì).(3)數(shù)形結(jié)合法:一種是轉(zhuǎn)化成函數(shù)圖像與軸的交點個數(shù),另一種是轉(zhuǎn)化成兩個函數(shù)的交點個數(shù)。如判斷型函數(shù)的零點個數(shù)問題時,可采用數(shù)形結(jié)合的方法.轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)和的圖象的交點個數(shù)問題,先畫出兩個函數(shù)的圖象,看其交點個數(shù),其中交點的橫坐標(biāo)有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.5.已知函數(shù)零點所在區(qū)間求參數(shù)的取值范圍根據(jù)函數(shù)零點所在的區(qū)間求解參數(shù)的關(guān)鍵是結(jié)合條件給出參數(shù)的限制條件,此時應(yīng)分三步:①判斷函數(shù)的單調(diào)性;②利用零點存在性定理,得到參數(shù)所滿足的不等式;③解不等式,即得參數(shù)的取值范圍.在求解時,注意函數(shù)圖象的應(yīng)用.6.已知函數(shù)有零點(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進而構(gòu)造兩個函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.7.已知函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)或參數(shù)的取值范圍已知零點個數(shù)求參數(shù)范圍問題的主要解法:直接法、分離參數(shù)法、數(shù)形結(jié)合法.一般情況下,常利用數(shù)形結(jié)合法,在求解的過程中,解題的思路是將函數(shù)零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題,將式子移項變形,轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖象的交點問題,畫出函數(shù)的圖象以及相應(yīng)的直線,在直線移動的過程中,利用數(shù)形結(jié)合思想,求得相應(yīng)的結(jié)果.8.與函數(shù)零點有關(guān)的比較大小問題與函數(shù)零點有關(guān)的函數(shù)值比較大小,可以通過函數(shù)性質(zhì)結(jié)合零點存在性定理確定,也可考慮在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出圖象,根據(jù)交點及圖象位置關(guān)系確定.9.嵌套函數(shù)的零點(1)在復(fù)合函數(shù)中,我們把一個函數(shù)自身對自身復(fù)合所得到的函數(shù)叫做嵌套函數(shù),也叫迭代函數(shù).其中函數(shù)的零點問題是命題的熱點求解時通常先“換元解套”將復(fù)合函數(shù)拆解為兩個相對簡單的函數(shù),借助函數(shù)的圖象、性質(zhì)求解。(2)四個命題命題1函數(shù)在上有個零點方程在上有個解方程組在上有組解函數(shù)的圖像與軸在上有個交點(其中).命題2函數(shù)在上有個零點方程在上有個解方程組中在上有個解(其中).命題3若方程有個不同的實數(shù)根,且方程有個不同的實數(shù)根,則函數(shù)的零點共有個證明因為是方程的根,所以,設(shè)為方程的不同的實數(shù)根;所以,所以也為方程不同的實數(shù)根,即為的零點.故函數(shù)的零點共有個命題4若方程有個不同的實數(shù)根,且方程有個不同的實數(shù)根,則函數(shù)的零點共有個證明因為是方程的根,所以,設(shè)為方程的不同的實數(shù)根,所以,所以也為方程不同的實數(shù)根,即為的零點.故函數(shù)的零點共有個上述命題充分體現(xiàn)了四大數(shù)學(xué)思想,通過分類討論和數(shù)形轉(zhuǎn)換,不僅為圖像法在解決函數(shù)零點問題中的運用提供理論保障,同時還為處理嵌套函數(shù)零點問題提供了求解方向,即研究內(nèi)外層函數(shù)零點的情況。(3)對于一般的“”的函數(shù)的零點問題,解答步驟是:(1)換元解套,令,則,從而將一個復(fù)合函數(shù)的零點問題拆解為兩個相對簡單的函數(shù)和的零點問題,(2)依次解方程,令解出的值,然后代入方程中解出的值.而由含參嵌套函數(shù)方程引起的參數(shù)范圍問題,在上述解題要訣的基礎(chǔ)上,讓含參的值動起來,動靜結(jié)合、數(shù)形結(jié)合、抓住臨界位置進行求解。(4)常見類型題如下:①求嵌套函數(shù)的零點個數(shù)關(guān)于嵌套函數(shù)方程的零點個數(shù)問題,可先換元解套,則,從而先由確定的解(或取值范圍),再由通過數(shù)形結(jié)合確定的解的個數(shù)②求分段函數(shù)中參數(shù)的取值范圍③求嵌套函數(shù)(或方程)中參數(shù)的取值范圍10.用二分法求方程的近似解(1)二分法:對于在區(qū)間[a,b]上圖象連續(xù)不斷且f(a)f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過不斷地把它的零點所在區(qū)間一分為二,使所得區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.(2)給定精確度ε,用二分法求函數(shù)y=f(x)零點x0的近似值的一般步驟如下:①確定零點x0的初始區(qū)間[a,b],驗證f(a)f(b)<0.②求區(qū)間(a,b)的中點c.③計算f(c),并進一步確定零點所在的區(qū)間:(i)若f(c)=0(此時x0=c),則c就是函數(shù)的零點;(ii)若f(a)f(c)<0(此時x0∈(a,c)),則令b=c;(iii)若f(c)f(b)<0(此時x0∈(c,b)),則令a=c.④判斷是否達到精確度ε:若|a-b|<ε,則得到零點近似值a(或b);否則重復(fù)步驟②~④.11.數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想是充分運用“數(shù)”的嚴(yán)謹(jǐn)和“形”的直觀,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形語言結(jié)合起來,使抽象思維和形象思維結(jié)合,通過代數(shù)的論證、圖形的描述來研究和解決數(shù)學(xué)問題的一種數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用包括以下兩個方面:①“以形助數(shù)”,把某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,揭示數(shù)學(xué)問題的本質(zhì);②“以數(shù)輔形”,把直觀圖形數(shù)量化,使形更加精確.考點一求函數(shù)的零點1.(2023春·河南周口·高三校考階段練習(xí))函數(shù)的零點是_________.2.(2023秋·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的零點是(
)A. B. C. D.93.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)則方程的根___________.4.(2023·全國·高三專題練習(xí))e是自然對數(shù)的底數(shù),的零點為______.考點二確定零點所在的區(qū)間5.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在區(qū)間是(
)A. B. C. D.6.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在的區(qū)間為(
)A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)7.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在的區(qū)間是(
)A. B. C. D.8.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)在區(qū)間上的零點所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.9.(2023·全國·高三專題練習(xí))方程的解所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.10.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)與的圖象交點為,則所在區(qū)間是(
)A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)11.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,均為上連續(xù)不斷的曲線,根據(jù)下表能判斷方程有實數(shù)解的區(qū)間是(
)x-10123-0.6703.0115.4325.9807.651-0.5303.4514.8905.2416.892A. B. C. D.12.(2023·全國·高三專題練習(xí))二次函數(shù)的部分對應(yīng)值如下表:-3-2-1012346-4-6-6-46可以判斷方程的兩根所在的區(qū)間是(
)A.和 B.和C.和 D.和考點三判斷函數(shù)零點個數(shù)(一)解方程法13.(2023·江西·統(tǒng)考模擬預(yù)測)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)是(
)A.2 B.3 C.4 D.514.(2023·全國·高三專題練習(xí))關(guān)于函數(shù)有下述四個結(jié)論:①是偶函數(shù);
②在區(qū)間上單調(diào)遞增;③在上有4個零點;
④的值域是.其中所有正確結(jié)論的編號是(
)A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④(二)零點存在性定理法15.(2023·四川德陽·統(tǒng)考一模)已知奇函數(shù)的定義域為,其圖象是一條連續(xù)不斷的曲線.若,則函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)至少為(
)A.1 B.2 C.3 D.416.(2023秋·山東濟南·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù)的圖象是連續(xù)不斷的,其部分函數(shù)值對應(yīng)如下表:123450.372.720則函數(shù)在區(qū)間上的零點至少有A.1個 B.2個 C.3個 D.4個17.(2023·高三課時練習(xí))已知函數(shù)的圖象是連續(xù)不斷的,有如下的x,對應(yīng)值表:x1234136.13615.55210.88x56711.238由表可知,函數(shù)存在零點的區(qū)間至少有(
)A.1個 B.2個 C.3個 D.4個(三)數(shù)形結(jié)合法18.(2023春·北京西城·高三北京市第一六一中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的零點個數(shù)是(
)A. B. C. D.19.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.420.(2023·四川·四川省金堂中學(xué)校校聯(lián)考三模)函數(shù)的零點個數(shù)為__________.21.(2023·四川綿陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),則在上的零點個數(shù)為________.22.(2023·甘肅武威·統(tǒng)考三模)已知函數(shù)滿足:當(dāng)時,,且對任意都成立,則方程的實根個數(shù)是______.23.(2023秋·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)的周期為2,當(dāng)時,.如果,那么的零點個數(shù)是(
)A.3 B.4C.5 D.6考點四已知函數(shù)零點求值24.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)是奇函數(shù),且,若是函數(shù)的一個零點,則(
)A. B.0 C.2 D.425.(2023·吉林·通化市第一中學(xué)校校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知是函數(shù)的一個零點,則的值為(
)A. B. C. D.26.(2023·全國·高三專題練習(xí))若函數(shù)的零點為,則(
).A. B.1 C. D.227.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)()有兩個零點-1和m,若存在實數(shù),使得,則實數(shù)m的值可能是(
)A. B. C. D.考點五根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)的取值范圍28.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)沒有零點,則實數(shù)a的取值可以為(
)A.-1 B.2 C.3 D.429.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)為實數(shù),函數(shù)在上有零點,則實數(shù)的取值范圍為________.30.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)在內(nèi)有極值,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.31.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù),.若在有零點,則實數(shù)的取值范圍為(
)A.[-1,+∞) B.[,+∞) C.[,+∞) D.[0,+∞)32.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的一個零點在區(qū)間內(nèi),則實數(shù)a的可能取值是(
)A.0 B.1 C.2 D.333.(2023春·湖北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上有零點,則的最小值為___________.34.(2023·高三課時練習(xí))已知函數(shù)的零點,,則______.35.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)已知函數(shù)是R上的奇函數(shù),若函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.36.(2023·山東日照·山東省日照實驗高級中學(xué)??寄M預(yù)測)已知是函數(shù)的零點,是函數(shù)的零點,且滿足,則實數(shù)的最小值是(
)A. B. C. D.考點六根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)的取值范圍37.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)有零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.38.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)有且只有1個零點,則實數(shù)的值是(
)A.0 B.1 C.2 D.339.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)恰有一個零點,則實數(shù)a的取值范圍為______.40.(2023春·四川瀘州·高三四川省瀘縣第四中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知關(guān)于的函數(shù)有唯一零點,則(
)A. B.3 C.或3 D.441.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)已知函數(shù),若存在唯一的零點,且,則的取值范圍是________.42.(2023·四川成都·石室中學(xué)校考三模)已知,則“”是“有兩個不同的零點”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件43.(2023·北京·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)①當(dāng)時,_________;②若恰有2個零點,則a的取值范圍是_________.44.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)有兩個不同的零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.45.(2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)??寄M預(yù)測)已知函數(shù)滿足:①定義域為;②;③有且僅有兩個不同的零點,,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.46.(2023·北京海淀·清華附中??寄M預(yù)測)已知函數(shù)①函數(shù)的零點個數(shù)為__________.②若存在實數(shù)b,使得關(guān)于x的方程有三個不同的根,則實數(shù)m的取值范圍是__________.47.(2023秋·天津北辰·高三天津市第四十七中學(xué)校考期末)已知函數(shù),函數(shù)恰有三個不同的零點,則的取值范圍是_______.48.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,,若方程有四個不同的實數(shù)根,則滿足上述條件的a值可以為(
)A. B. C. D.149.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,,若在區(qū)間上恰有4個零點,則實數(shù)a的取值范圍是(
)A.(1,3) B.(2,4) C. D.考點七與零點相關(guān)的比較大小問題50.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè),,,則、、的大小關(guān)系是(
)A. B.C. D.51.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,的零點分別是a,b,c,則a,b,c的大小順序是(
)A. B. C. D.52.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,的零點分別為,,,則(
).A. B.C. D.53.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知是自然對數(shù)的底數(shù),函數(shù)的零點為,函數(shù)的零點為,則下列不等式中成立的是A. B. C. D.54.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),的零點分別為,,則(
)A. B. C. D.55.【多選】(2023秋·河北石家莊·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),若,且,則(
)A. B.C. D.56.【多選】(2023·吉林·統(tǒng)考二模)如圖,函數(shù)的圖象稱為牛頓三叉戟曲線,函數(shù)滿足有3個零點,,,且,則(
)A. B. C.D.考點八求零點的和57.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),則的所有零點之和為()A. B. C. D.58.(2023·江西九江·統(tǒng)考二模)函數(shù)的所有零點之和為______.59.(2023·江西宜春·統(tǒng)考一模)已知是定義在上的奇函數(shù),滿足,當(dāng)時,,則在區(qū)間上所有零點之和為__________.60.(2023秋·廣東潮州·高三統(tǒng)考期末)定義在上的奇函數(shù)滿足,且當(dāng)時,,則函數(shù)的所有零點之和為______.61.(2023·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)??寄M預(yù)測)函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)時,,則函數(shù)在上的所有零點之和為(
)A.-32 B.32 C.16 D.862.(2023春·天津和平·高三耀華中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若方程恰有四個不同的實數(shù)解,分別記為,,,,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.63.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)的兩個零點為,,函數(shù)的兩個零點為,,則________考點九嵌套函數(shù)的零點問題64.(2023春·廣東揭陽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.565.(2023春·貴州·高三校聯(lián)考期中)已知函數(shù),函數(shù)恰有5個零點,則m的取值范圍是(
)A. B. C. D.66.(2023·全國·學(xué)軍中學(xué)校聯(lián)考二模)已知函數(shù)(為自然對數(shù)的底數(shù)),則函數(shù)的零點個數(shù)為(
)A.3 B.5 C.7 D.967.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知則函數(shù)的零點個數(shù)是______.68.(2023·陜西西安·西安中學(xué)??寄M預(yù)測)已知定義在上的函數(shù)是偶函數(shù),當(dāng)時,,若關(guān)于的方程有且僅有個不同實數(shù)根,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.69.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),設(shè)函數(shù),則下列說法正確的是(
)A.若有4個零點,則B.存在實數(shù)t,使得有5個零點C.當(dāng)有6個零點時.記零點分別為,且,則D.對任意恒有2個零點考點十函數(shù)零點的綜合應(yīng)用70.(2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測)已知實數(shù),滿足,,則________.71.(2023秋·廣東廣州·高三廣州市第七中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)恰有兩個零點,和一個極大值點,且,,成等比數(shù)列,則__________;若的解集為,則的極大值為__________.72.(2023·江蘇鹽城·??寄M預(yù)測)設(shè)隨機變量,函數(shù)沒有零點的概率是,則_____________附:若,則,.考點十一用二分法求方程的近似解73.(2023·廣東梅州·統(tǒng)考二模)用二分法求方程近似解時,所取的第一個區(qū)間可以是(
)A. B. C. D.74.(2023·全國·高三專題練習(xí))用二分法研究函數(shù)的零點時,第一次經(jīng)過計算得,,則其中一個零點所在區(qū)間和第二次應(yīng)計算的函數(shù)值分別為(
)A., B.,C., D.,75.(2023·全國·高三專題練習(xí))若的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)值用二分法逐次計算,數(shù)據(jù)如下表:那么方程的一個近似根(精確到0.1)為(
)A.1.2 B.1.3 C.1.4 D.1.5考點13函數(shù)與方程11種常見考法歸類考點一求函數(shù)的零點考點二確定零點所在的區(qū)間考點三判斷函數(shù)零點個數(shù)(一)解方程法(二)零點存在性定理法(三)數(shù)形結(jié)合法考點四已知函數(shù)零點求值考點五根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)的取值范圍考點六根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)的取值范圍考點七與零點相關(guān)的比較大小問題考點八求零點的和考點九嵌套函數(shù)的零點問題考點十函數(shù)零點的綜合應(yīng)用考點十一用二分法求方程的近似解1.函數(shù)的零點與方程的解(1)零點的定義:對于一般函數(shù)y=f(x),我們把使f(x)=0的實數(shù)x叫做函數(shù)y=f(x)的零點.(2)方程的解、函數(shù)的零點、函數(shù)的圖象之間的關(guān)系:方程f(x)=0有實數(shù)解?函數(shù)y=f(x)有零點?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有公共點.(3)函數(shù)零點存在定理:如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且有f(a)f(b)<0,那么,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一個零點,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個c也就是方程f(x)=0的解.注:①若連續(xù)不斷的函數(shù)在定義域上是單調(diào)函數(shù),則至多有一個零點.②連續(xù)不斷的函數(shù),其相鄰的兩個零點之間的所有函數(shù)值同號.③連續(xù)不斷的函數(shù)通過零點時,函數(shù)值不一定變號.④連續(xù)不斷的函數(shù)在閉區(qū)間上有零點,不一定能推出.⑤周期函數(shù)如果存在零點,則必有無窮多個零點.⑥對于零點存在性定理,須知滿足條件的零點可能不唯一;不滿足條件時,也可能有零點.2.理解函數(shù)零點存在定理要注意三點:①“函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線”和“f(a)f(b)<0”這兩個條件缺一不可.如圖1僅滿足前者,圖2僅滿足后者,兩函數(shù)均無零點.圖1圖2②定理不可逆,就是說滿足了①中的兩個條件的函數(shù)一定有零點,但是一個函數(shù)有零點,不一定需要具備這兩個條件.如圖3中f(a)f(b)>0,但函數(shù)有零點.圖3圖4③該定理只能判斷出零點的存在性,而不能判斷出零點的個數(shù).至少存在一個零點,就是說滿足了①中的兩個條件的函數(shù)一定至少有一個零點,但不一定只有一個零點,可能有其它更多的零點,如圖4,但若該函數(shù)是單調(diào)函數(shù),則有唯一零點.3.確定函數(shù)的零點(方程的根)所在的區(qū)間確定函數(shù)的零點(方程的根)所在的區(qū)間時,可以利用函數(shù)的零點存在性定理確定零點所在的位置,是零點問題中最常見的一類題型,其要點是要保證函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)是連續(xù)的,且在這個區(qū)間兩端點處的函數(shù)值為異號,也可以利用數(shù)形結(jié)合法,通過畫函數(shù)圖象與軸的交點來確定.4.函數(shù)零點個數(shù)的判斷方法(1)解方程法:令f(x)=0,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點.(2)零點存在性定理法:利用定理不僅要求函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)·f(b)<0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性)才能確定函數(shù)有多少個零點或零點值所具有的性質(zhì).(3)數(shù)形結(jié)合法:一種是轉(zhuǎn)化成函數(shù)圖像與軸的交點個數(shù),另一種是轉(zhuǎn)化成兩個函數(shù)的交點個數(shù)。如判斷型函數(shù)的零點個數(shù)問題時,可采用數(shù)形結(jié)合的方法.轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)和的圖象的交點個數(shù)問題,先畫出兩個函數(shù)的圖象,看其交點個數(shù),其中交點的橫坐標(biāo)有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.5.已知函數(shù)零點所在區(qū)間求參數(shù)的取值范圍根據(jù)函數(shù)零點所在的區(qū)間求解參數(shù)的關(guān)鍵是結(jié)合條件給出參數(shù)的限制條件,此時應(yīng)分三步:①判斷函數(shù)的單調(diào)性;②利用零點存在性定理,得到參數(shù)所滿足的不等式;③解不等式,即得參數(shù)的取值范圍.在求解時,注意函數(shù)圖象的應(yīng)用.6.已知函數(shù)有零點(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進而構(gòu)造兩個函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.7.已知函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)或參數(shù)的取值范圍已知零點個數(shù)求參數(shù)范圍問題的主要解法:直接法、分離參數(shù)法、數(shù)形結(jié)合法.一般情況下,常利用數(shù)形結(jié)合法,在求解的過程中,解題的思路是將函數(shù)零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題,將式子移項變形,轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖象的交點問題,畫出函數(shù)的圖象以及相應(yīng)的直線,在直線移動的過程中,利用數(shù)形結(jié)合思想,求得相應(yīng)的結(jié)果.8.與函數(shù)零點有關(guān)的比較大小問題與函數(shù)零點有關(guān)的函數(shù)值比較大小,可以通過函數(shù)性質(zhì)結(jié)合零點存在性定理確定,也可考慮在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出圖象,根據(jù)交點及圖象位置關(guān)系確定.9.嵌套函數(shù)的零點(1)在復(fù)合函數(shù)中,我們把一個函數(shù)自身對自身復(fù)合所得到的函數(shù)叫做嵌套函數(shù),也叫迭代函數(shù).其中函數(shù)的零點問題是命題的熱點求解時通常先“換元解套”將復(fù)合函數(shù)拆解為兩個相對簡單的函數(shù),借助函數(shù)的圖象、性質(zhì)求解。(2)四個命題命題1函數(shù)在上有個零點方程在上有個解方程組在上有組解函數(shù)的圖像與軸在上有個交點(其中).命題2函數(shù)在上有個零點方程在上有個解方程組中在上有個解(其中).命題3若方程有個不同的實數(shù)根,且方程有個不同的實數(shù)根,則函數(shù)的零點共有個證明因為是方程的根,所以,設(shè)為方程的不同的實數(shù)根;所以,所以也為方程不同的實數(shù)根,即為的零點.故函數(shù)的零點共有個命題4若方程有個不同的實數(shù)根,且方程有個不同的實數(shù)根,則函數(shù)的零點共有個證明因為是方程的根,所以,設(shè)為方程的不同的實數(shù)根,所以,所以也為方程不同的實數(shù)根,即為的零點.故函數(shù)的零點共有個上述命題充分體現(xiàn)了四大數(shù)學(xué)思想,通過分類討論和數(shù)形轉(zhuǎn)換,不僅為圖像法在解決函數(shù)零點問題中的運用提供理論保障,同時還為處理嵌套函數(shù)零點問題提供了求解方向,即研究內(nèi)外層函數(shù)零點的情況。(3)對于一般的“”的函數(shù)的零點問題,解答步驟是:(1)換元解套,令,則,從而將一個復(fù)合函數(shù)的零點問題拆解為兩個相對簡單的函數(shù)和的零點問題,(2)依次解方程,令解出的值,然后代入方程中解出的值.而由含參嵌套函數(shù)方程引起的參數(shù)范圍問題,在上述解題要訣的基礎(chǔ)上,讓含參的值動起來,動靜結(jié)合、數(shù)形結(jié)合、抓住臨界位置進行求解。(4)常見類型題如下:①求嵌套函數(shù)的零點個數(shù)關(guān)于嵌套函數(shù)方程的零點個數(shù)問題,可先換元解套,則,從而先由確定的解(或取值范圍),再由通過數(shù)形結(jié)合確定的解的個數(shù)②求分段函數(shù)中參數(shù)的取值范圍③求嵌套函數(shù)(或方程)中參數(shù)的取值范圍10.用二分法求方程的近似解(1)二分法:對于在區(qū)間[a,b]上圖象連續(xù)不斷且f(a)f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過不斷地把它的零點所在區(qū)間一分為二,使所得區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.(2)給定精確度ε,用二分法求函數(shù)y=f(x)零點x0的近似值的一般步驟如下:①確定零點x0的初始區(qū)間[a,b],驗證f(a)f(b)<0.②求區(qū)間(a,b)的中點c.③計算f(c),并進一步確定零點所在的區(qū)間:(i)若f(c)=0(此時x0=c),則c就是函數(shù)的零點;(ii)若f(a)f(c)<0(此時x0∈(a,c)),則令b=c;(iii)若f(c)f(b)<0(此時x0∈(c,b)),則令a=c.④判斷是否達到精確度ε:若|a-b|<ε,則得到零點近似值a(或b);否則重復(fù)步驟②~④.11.數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想是充分運用“數(shù)”的嚴(yán)謹(jǐn)和“形”的直觀,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形語言結(jié)合起來,使抽象思維和形象思維結(jié)合,通過代數(shù)的論證、圖形的描述來研究和解決數(shù)學(xué)問題的一種數(shù)學(xué)思想方法.數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用包括以下兩個方面:①“以形助數(shù)”,把某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,揭示數(shù)學(xué)問題的本質(zhì);②“以數(shù)輔形”,把直觀圖形數(shù)量化,使形更加精確.考點一求函數(shù)的零點1.(2023春·河南周口·高三??茧A段練習(xí))函數(shù)的零點是_________.【答案】1和3【分析】直接利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)與零點的定義,令即可求解【詳解】依題意,令,解得:或,故答案為:1和3.2.(2023秋·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的零點是(
)A. B. C. D.9【答案】B【分析】分和分別解方程,由零點定義可得出答案.【詳解】當(dāng)時,,解得當(dāng)時,,解得所以函數(shù)的零點為:故選:B3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)則方程的根___________.【答案】或2/2或-1【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理確定在上的解,再求方程的正根即可.【詳解】當(dāng)時,,所以,令,得,當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,故當(dāng)時,有唯一根,當(dāng)時,,令,解得(舍去)或2,故當(dāng)時,的根為2,綜上,根為或2.故答案為:或2.4.(2023·全國·高三專題練習(xí))e是自然對數(shù)的底數(shù),的零點為______.【答案】/【分析】只用求方程的零點,討論左右兩個函數(shù)的最值即可求解.【詳解】由得,因為,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即,取等號,令,,令解得;令解得,所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以,所以要使,只能,,所以零點為,故答案為:.考點二確定零點所在的區(qū)間5.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性以及零點存在性定理求得正確答案.【詳解】在上單調(diào)遞增,,所以的零點在區(qū)間.故選:B6.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在的區(qū)間為(
)A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)【答案】C【分析】根據(jù)零點存在性定理,在為單調(diào)遞減函數(shù),結(jié)合,即可求解.【詳解】依題意,函數(shù)的定義域為,而在為單調(diào)遞減函數(shù),在為單調(diào)遞減函數(shù),因為,所以,即所以,,所以,所以由零點存在性定理可知,函數(shù)在區(qū)間有零點.故選:C.7.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的零點所在的區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】先判斷函數(shù)單調(diào)性,再根據(jù)零點存在定理將端點值代入,即可判斷零點所在區(qū)間.【詳解】由于均為增函數(shù),所以為定義域上的增函數(shù),,根據(jù)零點存在定理,零點在區(qū)間內(nèi).故選:C8.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)在區(qū)間上的零點所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】先化簡函數(shù),再令y=0求解判斷.【詳解】解:,,,令,得,,,,在上的零點為故選:B9.(2023·全國·高三專題練習(xí))方程的解所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),由零點存在定理判斷.【詳解】設(shè),易知在定義域內(nèi)是增函數(shù),又,,所以的零點在上,即題中方程的根屬于.故選:B.10.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)與的圖象交點為,則所在區(qū)間是(
)A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)【答案】B【分析】令,利用零點存在性定理即可求解.【詳解】令,則f(0)=-4<0,f(1)=-1<0,f(2)=3>0,∴f(x)的零點在區(qū)間(1,2)內(nèi),即函數(shù)與的圖象交點的橫坐標(biāo).故選:B11.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,均為上連續(xù)不斷的曲線,根據(jù)下表能判斷方程有實數(shù)解的區(qū)間是(
)x-10123-0.6703.0115.4325.9807.651-0.5303.4514.8905.2416.892A. B. C. D.【答案】B【分析】先構(gòu)造函數(shù),然后根據(jù)圖表利用函數(shù)的零點判定定理即可【詳解】令可得:,由題意得連續(xù),根據(jù)函數(shù)的零點判定定理可知:在上有零點故在上有解故選:B12.(2023·全國·高三專題練習(xí))二次函數(shù)的部分對應(yīng)值如下表:-3-2-1012346-4-6-6-46可以判斷方程的兩根所在的區(qū)間是(
)A.和 B.和C.和 D.和【答案】A【分析】結(jié)合表格與零點存在性定理判斷出二次函數(shù)的零點所在區(qū)間,進而可以求出結(jié)果.【詳解】由表格可知:,所以,結(jié)合零點存在性定理可知:二次函數(shù)的零點所在區(qū)間為和,所以方程的兩根所在的區(qū)間是和,故選:A.考點三判斷函數(shù)零點個數(shù)(一)解方程法13.(2023·江西·統(tǒng)考模擬預(yù)測)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)是(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】A【分析】利用輔助角公式可得,令,從而解得在的零點個數(shù).【詳解】由,得,又,所以,所以或解得或.所以函數(shù)在的零點個數(shù)是2.故選:A.14.(2023·全國·高三專題練習(xí))關(guān)于函數(shù)有下述四個結(jié)論:①是偶函數(shù);
②在區(qū)間上單調(diào)遞增;③在上有4個零點;
④的值域是.其中所有正確結(jié)論的編號是(
)A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④【答案】A【分析】根據(jù)偶函數(shù)的定義即可判斷①,根據(jù)正弦函數(shù)以及二次函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的判斷即可求解②,根據(jù)二次方程以及正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解③,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性以及奇偶性即可判斷④.【詳解】對于①,,故是偶函數(shù),故①正確,對于②,當(dāng)時,,令,,則,因為在上單調(diào)遞增,而函數(shù)在單調(diào)遞增,由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可知在區(qū)間上單調(diào)遞增,故②正確;對于③,當(dāng)時,由,即或,得,或,或,由①知是偶函數(shù),故當(dāng)時,得,或,或,,所以在有6個零點,③錯誤;對于④,當(dāng)時,,因為,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,此時,又是偶函數(shù),故值域為,④錯誤;故選:A(二)零點存在性定理法15.(2023·四川德陽·統(tǒng)考一模)已知奇函數(shù)的定義域為,其圖象是一條連續(xù)不斷的曲線.若,則函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點個數(shù)至少為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】根據(jù)奇函數(shù)的定義域為R可得,由和奇函數(shù)的性質(zhì)可得、,利用零點的存在性定理即可得出結(jié)果.【詳解】奇函數(shù)的定義域為R,其圖象為一條連續(xù)不斷的曲線,得,由得,所以,故函數(shù)在之間至少存在一個零點,由奇函數(shù)的性質(zhì)可知函數(shù)在之間至少存在一個零點,所以函數(shù)在之間至少存在3個零點.故選:C16.(2023秋·山東濟南·高三校聯(lián)考期末)已知函數(shù)的圖象是連續(xù)不斷的,其部分函數(shù)值對應(yīng)如下表:123450.372.720則函數(shù)在區(qū)間上的零點至少有A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【分析】函數(shù)的圖象在上是連續(xù)不斷的,且,函數(shù)在上至少有一個零點,根據(jù)表格函數(shù)值判斷即可.【詳解】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),結(jié)合零點存在性定理,可以發(fā)現(xiàn),所以函數(shù)在區(qū)間和區(qū)間上至少有一個零點,以及4是函數(shù)的一個零點,所以函數(shù)在區(qū)間上的零點至少有3個,故選C.【點睛】該題考查的是有關(guān)函數(shù)零點的個數(shù)問題,涉及到的知識點有函數(shù)零點存在性定理,屬于簡單題目.17.(2023·高三課時練習(xí))已知函數(shù)的圖象是連續(xù)不斷的,有如下的x,對應(yīng)值表:x1234136.13615.55210.88x56711.238由表可知,函數(shù)存在零點的區(qū)間至少有(
)A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】D【解析】根據(jù)零點存在定理直接得到答案【詳解】∵,,,存在零點的區(qū)間至少有4個.故選:【點睛】本題考查了零點存在定理,屬于簡單題.(三)數(shù)形結(jié)合法18.(2023春·北京西城·高三北京市第一六一中學(xué)校考階段練習(xí))函數(shù)的零點個數(shù)是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由可得,分析可知函數(shù)的零點個數(shù)即為函數(shù)與的圖象的交點個數(shù),數(shù)形結(jié)合可得出結(jié)果.【詳解】由可得,作出函數(shù)與的圖象如下圖所示:由圖可知,函數(shù)與的圖象的交點個數(shù)為,故函數(shù)的零點個數(shù)為.故選:C.19.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】令得,根據(jù)分段函數(shù)性質(zhì)可在同一直角坐標(biāo)系中作出,的大致圖象,由圖象可知,函數(shù)與的圖象有3個交點,即可得出答案.【詳解】解:令得,在同一直角坐標(biāo)系中作出(圖中細(xì)實線所示),(圖中粗實線所示)的大致圖象如下:由圖象可知,函數(shù)與的圖象有3個交點,即函數(shù)有3個零點,故選:C.20.(2023·四川·四川省金堂中學(xué)校校聯(lián)考三模)函數(shù)的零點個數(shù)為__________.【答案】1【分析】在同一坐標(biāo)系中作出與的圖象,由圖即可得出答案.【詳解】解:注意到,在同一坐標(biāo)系中作出與的圖象,易知零點個數(shù)為1.故答案為:1.21.(2023·四川綿陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),則在上的零點個數(shù)為________.【答案】2【分析】根據(jù)題意分析可得原題意等價于求與在上的交點個數(shù),結(jié)合余弦函數(shù)分析運算.【詳解】令,可得,原題意等價于求與在上的交點個數(shù),∵,則,且,有余弦函數(shù)可知與在上有2個交點所以與在上有2個交點.故答案為:2.22.(2023·甘肅武威·統(tǒng)考三模)已知函數(shù)滿足:當(dāng)時,,且對任意都成立,則方程的實根個數(shù)是______.【答案】6【分析】利用函數(shù)的周期性和函數(shù)圖像,結(jié)合函數(shù)的零點定義,根據(jù)數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】,的周期,如圖所示即為函數(shù)的圖像,,做出的圖像,觀察與圖像有6個交點,則方程的實根個數(shù)是6.故答案為:6.23.(2023秋·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù)的周期為2,當(dāng)時,.如果,那么的零點個數(shù)是(
)A.3 B.4C.5 D.6【答案】C【分析】先將問題的零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與的交點,分析出的值域,由此判斷出零點個數(shù).【詳解】函數(shù)的零點個數(shù)為函數(shù)與的圖象的交點的個數(shù),因為函數(shù)的定義域為,所以當(dāng)時,函數(shù)與的圖象沒有交點,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,.又函數(shù)的周期為2,所以.當(dāng)時,,所以當(dāng)時,函數(shù)與的圖象沒有交點,作函數(shù)和函數(shù)在區(qū)間上的圖象,觀察圖象可得兩函數(shù)圖象有5個交點,所以函數(shù)的零點個數(shù)為5.故選:C.考點四已知函數(shù)零點求值24.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)是奇函數(shù),且,若是函數(shù)的一個零點,則(
)A. B.0 C.2 D.4【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,利用奇函數(shù)、函數(shù)零點的定義,列式求解作答.【詳解】因為是函數(shù)的一個零點,則,于是,即,而函數(shù)是奇函數(shù),則有,所以.故選:D25.(2023·吉林·通化市第一中學(xué)校校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知是函數(shù)的一個零點,則的值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題可得,然后根據(jù)二倍角公式結(jié)合齊次式即得.【詳解】因為是函數(shù)的一個零點,所以,即,故,則.故選:D.26.(2023·全國·高三專題練習(xí))若函數(shù)的零點為,則(
).A. B.1 C. D.2【答案】B【分析】由已知有,根據(jù)零點得到,利用指對數(shù)的關(guān)系及運算性質(zhì)得到關(guān)于t的表達式,進而由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性確定t值即可.【詳解】由題設(shè),由得:,若,可得,若,可得,綜上,,故.故選:B27.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)()有兩個零點-1和m,若存在實數(shù),使得,則實數(shù)m的值可能是(
)A. B. C. D.【答案】BC【分析】由題意可得,則,,依題意可得:,然后結(jié)合根的對稱性分析得答案.【詳解】是函數(shù)的一個零點,,,則,,,.由,,得①,由,得,即②,由①②得:.函數(shù)的圖象是開口向下的拋物線,其對稱軸方程為,則.零點到對稱軸的距離,,另一零點為,,,因為,所以,故,,綜合四個選項,實數(shù)的值可能是和.故選:BC.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是理解二次函數(shù)根的對稱分布性.考點五根據(jù)零點所在的區(qū)間求參數(shù)的取值范圍28.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)沒有零點,則實數(shù)a的取值可以為(
)A.-1 B.2 C.3 D.4【答案】ABC【分析】由題意設(shè),則在上,與有相同的零點,即討論在區(qū)間內(nèi)沒有零點,求出其導(dǎo)函數(shù),分析其單調(diào)性,得出其最值情況,從而結(jié)合其大致的圖形可得出答案.【詳解】,設(shè)則在上,與有相同的零點.故函數(shù)在區(qū)間內(nèi)沒有零點,即在區(qū)間內(nèi)沒有零點當(dāng)時,在區(qū)間上恒成立,則在區(qū)間上單調(diào)遞增.所以,顯然在區(qū)間內(nèi)沒有零點.當(dāng)時,令,得,令,得所以在區(qū)間上單調(diào)遞減增.在區(qū)間上單調(diào)遞增.所以設(shè),則所以在上單調(diào)遞減,且所以存在,使得要使得在區(qū)間內(nèi)沒有零點,則所以綜上所述,滿足條件的的范圍是由選項可知:選項ABC可使得在區(qū)間內(nèi)沒有零點,即滿足題意.故選:ABC29.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)為實數(shù),函數(shù)在上有零點,則實數(shù)的取值范圍為________.【答案】【分析】由零點的存在性定理求解即可【詳解】因為在單調(diào)遞增,且有零點,所以,解得,故答案為:30.(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)在內(nèi)有極值,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由可導(dǎo)函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)有極值的充要條件即可作答.【詳解】由得,,因函數(shù)在內(nèi)有極值,則時,有解,即在時,函數(shù)與直線y=a有公共點,而,即在上單調(diào)遞減,,則,顯然在零點左右兩側(cè)異號,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:C【點睛】結(jié)論點睛:可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)在點x0處取得極值的充要條件是f′(x0)=0,且在x0左側(cè)與右側(cè)f′(x)的符號不同.31.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù),.若在有零點,則實數(shù)的取值范圍為(
)A.[-1,+∞) B.[,+∞) C.[,+∞) D.[0,+∞)【答案】C【分析】令,函數(shù)換元為,在有零點可以轉(zhuǎn)化為在上有解,即,該問題又轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象交點的問題,利用函數(shù)單調(diào)性求出最小值即可解決.【詳解】由已知得,,則,則,設(shè),當(dāng)時,函數(shù)為增函數(shù),則,若在有零點,即在上有解,即,即,由于函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,即,故,則實數(shù)的取值范圍是.故選:.32.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的一個零點在區(qū)間內(nèi),則實數(shù)a的可能取值是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】BC【分析】根據(jù)初等函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)零點存在定理可得,從而可得結(jié)果.【詳解】因為函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,由函數(shù)的一個零點在區(qū)間內(nèi),得,解得,故選:BC33.(2023春·湖北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上有零點,則的最小值為___________.【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)零點性質(zhì),結(jié)合點到直線距離公式,通過構(gòu)造新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出最值即可.【詳解】設(shè)為在上的一個零點,則,所以在直線上,又為坐標(biāo)原點,易知.令,則,所以在上單調(diào)遞增,所以.所以的最小值為.故答案為:.【點睛】關(guān)鍵點睛:根據(jù)點到直線距離公式,結(jié)合兩點間距離公式,再構(gòu)造函數(shù)求最值是解題的關(guān)鍵.34.(2023·高三課時練習(xí))已知函數(shù)的零點,,則______.【答案】2【分析】判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理判斷零點的范圍,即可得答案.【詳解】因為函數(shù)為R上單調(diào)減函數(shù),故函數(shù)為R上單調(diào)減函數(shù),又,,故在上有唯一零點,結(jié)合題意可知,故答案為:235.(2023·河北·高三學(xué)業(yè)考試)已知函數(shù)是R上的奇函數(shù),若函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)奇函數(shù)定義求出,確定函數(shù)的單調(diào)性,然后由的零點是0得出結(jié)論.【詳解】∵是奇函數(shù),∴,,,易知在上是增函數(shù),∴有唯一零點0,函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),∴在上有解,,∴.故選:A.【點睛】本題考查函數(shù)的奇偶性,考查函數(shù)的零點,解題關(guān)鍵是等價轉(zhuǎn)化,把函數(shù)零點轉(zhuǎn)化為方程在某個區(qū)間上有解,從而再轉(zhuǎn)化為求函數(shù)值域.36.(2023·山東日照·山東省日照實驗高級中學(xué)??寄M預(yù)測)已知是函數(shù)的零點,是函數(shù)的零點,且滿足,則實數(shù)的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,求出其零點的值,根據(jù)求出的范圍.令g(x)=0,參變分離,將問題轉(zhuǎn)化為方程有解問題即可求解.【詳解】,,當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,為方程的根,即﹒故,即為,解得﹒是函數(shù)的零點,方程在上有解﹒即在上有解﹒,在上有解﹒令,則,設(shè),則,易知h(t)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減﹒又,﹒﹒故實數(shù)a的最小值是﹒故選:A﹒考點六根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)的取值范圍37.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)有零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】轉(zhuǎn)化為與有交點,再根據(jù)值域求解即可.【詳解】,,函數(shù)有零點,與有交點,,即,故選:C38.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)有且只有1個零點,則實數(shù)的值是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【分析】根據(jù)函數(shù)的最值即可求解.【詳解】依題意,因為函數(shù)有且只有1個零點,所以有且僅有一個解,即有且僅有一個解,轉(zhuǎn)化為與有且僅有一個交點,當(dāng)時,與沒有交點,所以;當(dāng)時,因為,所以,當(dāng)時,有最小值1,有最小值,此時與沒有交點,由于與都是偶函數(shù),若在除去之外有交點,則交點必為偶數(shù)個,不符合題意,所以不符合題意;當(dāng)時,因為,所以,又因為,所以當(dāng)且僅當(dāng)時,此時有唯一的交點.故選:B.39.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)恰有一個零點,則實數(shù)a的取值范圍為______.【答案】.【分析】使用參數(shù)分離的方法,將原方程轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€與曲線相交,并且只有唯一交點.【詳解】由,x=0不是方程的解,∴,將原方程唯一零點轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€與曲線有唯一交點,下面討論曲線的圖像:的定義域為,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,
,因此y在處,取得極小值,其極小值為,當(dāng)時,,即y是單調(diào)遞減的,當(dāng)x從小于0的方向趨向0的時候,y趨向于,故圖像如下圖:;故答案為:.40.(2023春·四川瀘州·高三四川省瀘縣第四中學(xué)校考開學(xué)考試)已知關(guān)于的函數(shù)有唯一零點,則(
)A. B.3 C.或3 D.4【答案】B【分析】令,可得是偶函數(shù),利用偶函數(shù)的性質(zhì)可得,從而可得,再由零點個數(shù)求出即可求解.【詳解】,令,則有是偶函數(shù),若只有唯一零點,則必過原點,即,從而.當(dāng)時,有3個零點,舍去.故,此時,則,故.故選:B41.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)已知函數(shù),若存在唯一的零點,且,則的取值范圍是________.【答案】【分析】通過對進行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)來判斷函數(shù)的單調(diào)性,再利用函數(shù)零點的存在性定理,判斷出函數(shù)在定義上的零點,進而得出結(jié)果.【詳解】因為,所以當(dāng)時,有,解得,所以當(dāng)時,有兩個零點,不符合題意;當(dāng)時,由,解得或,且有,,當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;又因為,,所以,存在一個正數(shù)零點,所以不符合題意;當(dāng)時,令,解得或,且有,當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;又因為,,所以,存在一個負(fù)數(shù)零點,要使存在唯一的零點,則滿足,解得或,又因為,所以,綜上,的取值范圍是.故答案為:.42.(2023·四川成都·石室中學(xué)??既#┮阎?,則“”是“有兩個不同的零點”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】根據(jù)函數(shù)有2個零點,求參數(shù)的取值范圍,再判斷充分,必要條件.【詳解】若有兩個不同的零點,則,解得或,所以“”是“有兩個不同的零點”的充分不必要條件.故選:A43.(2023·北京·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)①當(dāng)時,_________;②若恰有2個零點,則a的取值范圍是_________.【答案】【分析】由分段函數(shù)解析式先求,再求的值,結(jié)合零點的定義分段求零點,由條件求a的取值范圍.【詳解】當(dāng)時,,所以,所以,令,可得當(dāng)時,,所以或,當(dāng)或時,方程在上有唯一解,當(dāng)或時,方程在上的解為或,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,方程在上無解,綜上,當(dāng)時,函數(shù)有兩個零點,當(dāng)時,函數(shù)有兩個零點,當(dāng)時,函數(shù)有三個零點,當(dāng)時,函數(shù)有兩個零點,因為恰有2個零點,所以或,所以a的取值范圍是.故答案為:;.44.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)有兩個不同的零點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】將函數(shù)零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為圖象交點個數(shù)問題,再數(shù)形結(jié)合得解.【詳解】函數(shù)有兩個不同的零點,即方程有兩個不同的根,從而函數(shù)的圖象和函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,由可知,當(dāng)時,函數(shù)是周期為1的函數(shù),如圖,在同一直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)的圖象和函數(shù)的圖象,數(shù)形結(jié)合可得,當(dāng)即時,兩函數(shù)圖象有兩個不同的交點,故函數(shù)有兩個不同的零點.故選:A.45.(2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)??寄M預(yù)測)已知函數(shù)滿足:①定義域為;②;③有且僅有兩個不同的零點,,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由題意可轉(zhuǎn)化為有且僅有兩個不同的零點,,對求導(dǎo),結(jié)合的單調(diào)性可知,由此可知另一根為,由的范圍可求出的范圍,即可求出的取值范圍.【詳解】函數(shù)有且僅有兩個不同的零點,,因為,令,即有且僅有兩個不同的零點,,得或,若,令,可得或;令,可得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,同理若,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,因為,,要使有且僅有兩個不同的零點,,則,而,則,因為,則,則,則有一根是確定的為,又因為,所以的另一根為,所以,因為,,.故選:B.46.(2023·北京海淀·清華附中??寄M預(yù)測)已知函數(shù)①函數(shù)的零點個數(shù)為__________.②若存在實數(shù)b,使得關(guān)于x的方程有三個不同的根,則實數(shù)m的取值范圍是__________.【答案】1【分析】第一空,分類討論,無論,函數(shù)都一個零點;第二空,由第一空討論,,值的情況,從而可得滿足題意的的范圍.【詳解】第一空:當(dāng)時,可知有一個零點;當(dāng)時,有一個零點;當(dāng)時,可知有一個零點;綜上函數(shù)的零點個數(shù)為1個.第二空:如圖所示,當(dāng)時,若要滿足題意需,得;當(dāng)時,不符題意;如圖所示,當(dāng)時,若要滿足題意需,得;綜上m的取值范圍是:故答案為:1;47.(2023秋·天津北辰·高三天津市第四十七中學(xué)??计谀┮阎瘮?shù),函數(shù)恰有三個不同的零點,則的取值范圍是_______.【答案】【分析】由題意得,,找到的必過點,作出和的圖像,根據(jù)數(shù)形結(jié)合,計算求解即可.【詳解】,,畫出的圖像,化簡,,故的必過點,恰有三個不同的零點,即為有三個不同的實根,作出和的圖像,直線與曲線相切時,有,由,可得,解得或,又由,得,故(舍去),當(dāng)與曲線相切時,兩圖像恰有三個交點,令,此時,解得,結(jié)合圖像可得,或故答案為:48.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,,若方程有四個不同的實數(shù)根,則滿足上述條件的a值可以為(
)A. B. C. D.1【答案】BC【分析】通過分類討論去絕對值,得出,,與,再根據(jù)根的數(shù)量確定的取值范圍,即可對選項一一驗證.【詳解】當(dāng)時,即,解得,當(dāng)時,即,解得,則當(dāng)時,,此時方程,即,即,此時若則,此時若則,當(dāng)時,,此時方程,即,即,其中方程①與②最多各有一個實數(shù)根,方程③最多有兩個不同的實數(shù)根,原方程有四個不同的實數(shù)根,方程①與②各有一個實數(shù)根,方程③有兩個不同的實數(shù)根,對于方程有兩個不同的實數(shù)根,可以等價為:解得,對于選項A:取不到,故選項A錯誤;對于選項B:當(dāng)時,方程①的根為,方程②的根為,符合題意,故選項B正確;對于選項C:當(dāng)時,方程①的根為,方程②的根為,符合題意,故選項C正確;對于選項D:取不到1,故選項D錯誤;綜上所述,選項BC正確,故選:BC.49.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,,若在區(qū)間上恰有4個零點,則實數(shù)a的取值范圍是(
)A.(1,3) B.(2,4) C. D.【答案】C【分析】x∈,數(shù)形結(jié)合確定的范圍使得圖像和恰好有四個交點.【詳解】,在區(qū)間上恰有4個零點,等價與圖象恰好有4個交點,因為x∈,所以,如圖所示,則應(yīng)該滿足,解得.故選:C.考點七與零點相關(guān)的比較大小問題50.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè),,,則、、的大小關(guān)系是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用零點存在定理計算出、的取值范圍,利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得出,即可得出、、的大小關(guān)系.【詳解】構(gòu)造函數(shù),因為函數(shù)、在上均為增函數(shù),所以,函數(shù)為上的增函數(shù),且,,因為,由零點存在定理可知;構(gòu)造函數(shù),因為函數(shù)、在上均為增函數(shù),所以,函數(shù)為上的增函數(shù),且,,因為,由零點存在定理可知.因為,則,因此,.故選:B.51.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,的零點分別是a,b,c,則a,b,c的大小順序是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】將,,的零點看成函數(shù)分別與,,的交點的橫坐標(biāo),分別畫出這些函數(shù)圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法即可求解.【詳解】由已知條件得的零點可以看成與的交點的橫坐標(biāo),的零點可以看成與的交點的橫坐標(biāo),的零點可以看成與的交點的橫坐標(biāo),在同一坐標(biāo)系分別畫出,,,的函數(shù)圖象,如下圖所示,可知,故選:.52.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),,的零點分別為,,,則(
).A. B.C. D.【答案】C【分析】轉(zhuǎn)化函數(shù),,的零點為與,,的交點,數(shù)形結(jié)合,即得解.【詳解】函數(shù),,的零點,即為與,,的交點,作出與,,的圖象,如圖所示,可知故選:C53.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知是自然對數(shù)的底數(shù),函數(shù)的零點為,函數(shù)的零點為,則下列不等式中成立的是A. B. C. D.【答案】A【詳解】解:由f(x)=ex+x﹣2=0得ex=2﹣x,由g(x)=lnx+x﹣2=0得lnx=2﹣x,作出函數(shù)y=ex,y=lnx,y=2﹣x的圖象如圖:∵函數(shù)f(x)=ex+x﹣2的零點為a,函數(shù)g(x)=lnx+x﹣2的零點為b,∴y=ex與y=2﹣x的交點的橫坐標(biāo)為a,y=lnx與y=2﹣x交點的橫坐標(biāo)為b,由圖象知a<1<b,故選A.考點:函數(shù)的零點54.【多選】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),的零點分別為,,則(
)A. B. C. D.【答案】ABD【分析】由指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)、的對稱性知與關(guān)于直線對稱,利用指數(shù)冪、對數(shù)運算的性質(zhì)計算依次判斷選項即可.【詳解】因為函數(shù)與的圖象關(guān)于直線對稱,圖象也關(guān)于直線對稱,設(shè)與圖象的交點為A,與圖象的交點為,則與關(guān)于直線對稱,則,.因為,所以,則,即,因為的圖象與直線的交點為,所以,,,則.故選:ABD.55.【多選】(2023秋·河北石家莊·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),若,且,則(
)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】作出作出和的圖像,利用數(shù)形結(jié)合法判斷:對于AD:利用對稱性即可判斷;對于B:直接利用圖像判斷;對于C:由,利用二次函數(shù)求解.【詳解】如圖示,作出和的圖像.當(dāng)時,.因為存在使得,所以.由圖示可知關(guān)于對稱,所以,所以.故A正確;令,即,解得:或.所以由圖示可知:.故B正確.因為當(dāng)時,,所以,,所以時,有,即的圖像關(guān)于對稱,所以關(guān)于對稱,所以,所以,即,所以.因為,所以.故C錯誤;因為關(guān)于對稱,所以,所以.又因為,所以.故D正確.故選:ABD56.【多選】(2023·吉林·統(tǒng)考二模)如圖,函數(shù)的圖象稱為牛頓三叉戟曲線,函數(shù)滿足有3個零點,,,且,則(
)A. B. C.D.【答案】ACD【分析】對于選項A:根據(jù)導(dǎo)數(shù)得出其單調(diào)性,則根據(jù)零點的定義結(jié)合圖像得出時,才有三個零點;對于選項B:根據(jù)解析式得出當(dāng)時,,即可結(jié)合已知得出根據(jù)單調(diào)性得出答案;對于選項C:令,,根據(jù)導(dǎo)數(shù)得出其單調(diào)性與最值,即可得出,即可結(jié)合已知得出,即可根據(jù)單調(diào)性得出答案;對于選項D:根據(jù)已知得出,代入解析式轉(zhuǎn)化得出,令,,,即可根據(jù)導(dǎo)數(shù)求出其最值,即可得出答案.【詳解】,令,則;令,則且;的增區(qū)間為:,減區(qū)間為:與,對于A選項:且有三個零點,,即A選項正確;對于B選項:當(dāng)時,,即,,,在上單調(diào)遞減,,即,即B選項錯誤;對于C選項:令,.,在上遞減,即.,,.,,又在上單調(diào)遞增,,即,即C選項正確;對于D選項:,,即,,,,令,,則,令,則,令,解得,令,解得,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則在上的最小值為,故,故D選項正確.故選:ACD.考點八求零點的和57.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),則的所有零點之和為()A. B. C. D.【答案】D【分析】令求解即可.【詳解】時,由得,時,由得或,所以四個零點和為.故選:D.58.(2023·江西九江·統(tǒng)考二模)函數(shù)的所有零點之和為______.【答案】6【分析】令,兩個解即為零點,將零點問題轉(zhuǎn)換成,兩個函數(shù)的交點問題,作圖即可求出零點,且和的函數(shù)圖象關(guān)于對稱,零點也關(guān)于,即可求出所有零點之和.【詳解】解:令,得,解得或,即為零點,令,,可知的周期,對稱軸,且的對稱軸,做出和的圖象如圖所示:顯然,在和上各存在一個零點,在處的切線為x軸,在上存在零點,同理在上存在零點,所以在上存在6個零點,因為和的函數(shù)圖象關(guān)于對稱,則零點關(guān)于對稱,所以的所有零點之和為.故答案為:6.59.(2023·江西宜春·統(tǒng)考一模)已知是定義在上的奇函數(shù),滿足,當(dāng)時,,則在區(qū)間上所有零點之和為__________.【答案】4044【分析】根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)可求出周期及對稱軸,再由時函數(shù)的解析式可作出函數(shù)的圖象,原問題可轉(zhuǎn)化為與交點橫坐標(biāo)問題,由對稱性求和即可.【詳解】由是定義在R上的奇函數(shù),所以,又,所以,則的周期是2,且得是其中一條對稱軸,又時,于是圖象如圖所示,又函數(shù)零點,即為與的交點的橫坐標(biāo),由圖知:交點關(guān)于對稱,每個周期都有2個交點,所以、各有個周期,故各有個交點,它們兩兩關(guān)于對稱,所以零點之和為.故答案為:60.(2023秋·廣東潮州·高三統(tǒng)考期末)定義在上的奇函數(shù)滿足,且當(dāng)時,,則函數(shù)的所有零點之和為______.【答案】18【分析】判斷出的對稱性、周期性,畫出與的圖象,結(jié)合圖象求得的所有零點之和.【詳解】∵滿足,則關(guān)于直線對稱,又∵是定義在上的奇函數(shù),則,即,則,∴是以4為周期的周期函數(shù),對,可得,則,∴關(guān)于點對稱,令,則,可知:與均關(guān)于點對稱,如圖所示:設(shè)與的交點橫坐標(biāo)依次為,則,故函數(shù)的所有零點之和為.故答案為:18.61.(2023·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)??寄M預(yù)測)函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)時,,則函數(shù)在上的所有零點之和為(
)A.-32 B.32 C.16 D.8【答案】D【分析】由已知可分析出函數(shù)是偶函數(shù),則其零點必然關(guān)于原點對稱,故在上所有的零點的和為0,則函數(shù)在上所有的零點的和,即函數(shù)在上所有的零點之和,求出上所有零點,可得答案.【詳解】函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),.又函數(shù),函數(shù)是偶函數(shù),函數(shù)的零點都是以相反數(shù)的形式成對出現(xiàn)的.函數(shù)在上所有的零點的和為,函數(shù)在上所有的零點的和,即函數(shù)在上所有的零點之和.即方程在上的所有實數(shù)解之和.由時,,故有函數(shù)在上的值域為,當(dāng)且僅當(dāng)時,.又當(dāng)時,,如圖:函數(shù)在上的值域為;函數(shù)在上的值域為;函數(shù)在上的值域為,當(dāng)且僅當(dāng)時,,即方程在上的又一個實數(shù)解.即有一個零點;函數(shù)在上的值域為,當(dāng)且僅當(dāng)時,,故在上恒成立,在上無零點,同理在上無零點,依此類推,函數(shù)在無零點.綜上函數(shù)在上的所有零點之和為8,故選:D.【點睛】分段函數(shù)的零點方法點睛:可以分段考查函數(shù)的零點情況,利用直觀想象,借助數(shù)形結(jié)合,通過圖象的變化規(guī)律來分析與處理,合理歸納.62.(2023春·天津和平·高三耀華中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若方程恰有四個不同的實數(shù)解,分別記為,,,,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】應(yīng)用輔助角公式化簡得到分段函數(shù)形式,根據(jù)對數(shù)函數(shù)、正弦型函數(shù)性質(zhì)畫出圖象,數(shù)形結(jié)合確定的范圍或?qū)ΨQ性,進而求的范圍.【詳解】,所以如下圖示,要使恰有四個不同的實數(shù)解,則,不妨設(shè),由圖知:,且,即,令,可得或,令,可得或,所以,而在上遞減,故,綜上,.故選:A63.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)的兩個零點為,,函數(shù)的兩個零點為,,則________【答案】2【分析】由題可得,進而可得,然后結(jié)合條件即得.【詳解】因為函數(shù)的兩個零點為,,則,即,又,則,即,所以.故答案為:2.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是利用同構(gòu)函數(shù)可得,可得,結(jié)合條件即得.考點九嵌套函數(shù)的零點問題64.(2023春·廣東揭陽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】A【分析】令,結(jié)合題意得到的兩根為,,然后根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和最值進而求解.【詳解】令,則,當(dāng)時,由可得或(舍去);當(dāng)時,由可得,所以的兩根為,,則或,因為在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,若,易知方程無解,若,當(dāng)時,由,得或(舍去),此時方程有唯一的解;當(dāng)時,由,得,此時方程有唯一的解,綜上所述可知函數(shù)的零點個數(shù)為個,故選:A.65.(2023春·貴州·高三校聯(lián)考期中)已知函數(shù),函數(shù)恰有5個零點,則m的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由題意可先做出函數(shù)的大致圖象,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論,即可確定m的取值范圍.【詳解】當(dāng)時,.由,得,由,得,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故
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