高考数学专题04 函数的零点(第六篇)(解析版)

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专题04 特殊点法(解析版)

专题04 特殊点法(解析版)特殊点法解析版特殊点法是数学问题解析中的一种重要思维方法，通过寻找问题中的特殊点来简化问题，提高解题效率。

本文将介绍特殊点法的基本原理和应用，并通过实例进行解析，帮助读者更好地理解和掌握这一解题技巧。

一、特殊点法的基本原理特殊点法是基于数学问题中的普遍性质或特殊性质来进行问题分析和解决的一种方法。

通过找出问题中的特殊点，即满足某种条件或使问题简化的点，可以将原始问题转化为更易处理的形式，进而得到解答。

特殊点可以是数值、点、线、面等。

在使用特殊点法时，需要深入分析问题的特性并灵活应用。

通过合理选择特殊点，可以减少计算量、简化问题结构、突破困难等，从而达到解决问题的目的。

二、特殊点法的应用举例接下来，我们将通过几个实例来说明特殊点法在解决数学问题中的应用。

例1：求解二次方程的根对于一元二次方程ax^2 + bx + c = 0，如果系数满足b^2 = 4ac，那么该方程必定有一个实数根。

我们可以以此为特殊点，将方程简化为两个一次方程的求解问题。

例2：证明直角三角形勾股定理直角三角形的勾股定理表明，对于直角三角形，它的两条直角边的平方和等于斜边的平方。

为了证明这一定理，我们可以以特殊的直角三角形为例，如边长为3、4和5的三角形，通过计算得到3^2 + 4^2 = 5^2，验证勾股定理的成立。

例3：解决排列组合问题在一些排列组合问题中，我们可以通过选择特殊点来简化问题的复杂度。

例如，求解从n个数中选取r个数的组合数，当n=r时，组合数为1，这就是一个特殊点。

我们可以利用这个特殊点，将原始问题转化为更简单的形式。

三、特殊点法的优点和注意事项特殊点法作为一种解题思维方法，具有许多优点和适用性。

首先，特殊点法能帮助我们通过简化问题和寻找问题的特殊性质，提高解题效率。

对于一些复杂问题，通过找到特殊点，可以大大减少计算量，使问题变得更易处理。

其次，特殊点法有助于深入理解问题背后的数学原理和规律。

专题04 抽象函数及应用(解析版)-2021年新高考数学重难点专题培优

培优4 抽象函数及应用一、抽象函数单调性的应用例1：（多选题）函数()f x 为奇函数且当0x ≤时，()f x 单调递减，若2(6)(5)f a f a ->，则下列满足不等式的实数a 的取值范围有（） A ．(,3)-∞- B ．(,6)-∞-C ．(1)+∞D ．(6,1)-【答案】BC【解析】依题意，()f x 是单调递减函数，265a a -<，解得(,6)(1)a ∈-∞-+∞．二、抽象函数奇偶性的应用例2：已知()f x 是定义在[]10,10-上的奇函数，且()(4)f x f x =-，则函数()f x 的零点个数至少为（） A ．3 B ．4C ．5D ．6【答案】C【解析】∵()f x 是定义在[]10,10-上的奇函数，∴(0)0f =，且()f x 的零点关于原点对称，∴零点个数为奇数，排除B 、D ；又()(4)f x f x =-，∴(0)(4)0f f ==，(4)(4)0f f -=-=， ∴(4)(44)(8)0f f f -=+==，(8)(8)0f f -=-=， ∴()f x 的零点至少为0，4±，8±，共5个．三、抽象函数周期性的应用例3：已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数，满足(1)(1)f x f x -=+．若(1)2f =，则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=（）A ．50-B ．0C ．2D ．50【答案】C【解析】(4)(2)(2)()()f x f x f x f x f x +=--=-+=--=， ∴函数周期为4．∵(1)2f =，(2)0f =，(3)2f =-，(4)0f =，∴(1) (2) (3) (4)0f f f f +++=，∴(1)(2)(50)(1)(2)2f f f f f +++=+=．增分训练一、选择题1．命题p ：若存在a ∈R 且0a ≠，对任意的x ∈R ，有()()()f x a f x f a +<+恒成立；已知命题1q ：()f x 单调递减，且()0f x >恒成立；命题2q ：()f x 单调递增，且存在00x <使0()0f x =．则下列说法正确的是（） A ．1q ，2q 都是p 的充分条件 B ．1q ，2q 都不是p 的充分条件 C ．只有1q 是p 的充分条件 D ．只有2q 是p 的充分条件【答案】A【解析】若1q 成立，取12x x >，则12()()f x f x <，取120a x x =-≠，则()0f a >，故1222()()()()()f x f x a f x f x f a =+<<+成立，所以1q 是p 的充分条件；若2q 成立，取00x <，使0()0f x =，由于0x x x +<且()f x 单调递增，取0a x =，有00()()()()()()()f x a f x x f x f x f x f x f a +=+<=+=+，即()()()f x a f x f a +<+，所以2q 是p 的充分条件．2．若定义在R 的奇函数()f x 在(,0)-∞单调递减，且(2)0f =，则满足(1)0xf x -≥的x 的取值范围是（）A ．[1,1]3,)[-+∞B ．[3,1][0,1]--C ．[1,0]1,)[-+∞D ．[1,0][1,3]- 【答案】D【解析】∵()f x 为R 上奇函数，在(,0)-∞单调递减，∴(0)0f =，在(0,)+∞上单调递减． ∵(2)0f =，∴(2)0f -=，由(1)0xf x -≥，得0(1)0x f x ≥-≥⎧⎨⎩或0(1)0x f x ≤-≤⎧⎨⎩，解得13x ≤≤或10x -≤≤，∴x 的取值范围是[1,0][1,3]-，∴选D ．3．已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数，且在(0,)+∞上单调递增，则（）A ．0.63(3)(log 13)(2)f f f -<-< B ．0.63(3)(2)(log 13)f f f -<<- C ．0.63(2)(log 13)(3)f f f <-<-D ．0.63(2)(3)(log 13)f f f <-<-【答案】C【解析】根据题意，函数()f x 是定义在R 上的偶函数，则(3)(3)f f -=，33(log 13)(log 13)f f -=，有0.63322log 13log 273<<<=，又由()f x 在(0,)+∞上单调递增，则有0.63(2)(log 13)(3)f f f <-<-，故选C ．4．设函数()f x 对不为零的一切实数x 均有2016()2()3f x f x x+=，则(2)f 等于（）A ．2013B ．2014C ．2015D ．2016【答案】B【解析】∵2016()2()3f x f x x+=，把2x =代入得(2)2(1008)6f f +=①，把1008x =代入得(1008)2(2)31008f f +=⨯②，∴(2)2014f =．5．函数()y f x =为定义在R 上的奇函数，当0x ≥时，()f x 单调递增．若(1)1f =，则满足1(2)1f x -≤+≤的x 的取值范围是（） A ．[2,2]- B ．[3,1]--C ．[]2,0-D ．[1,3]【答案】B【解析】函数()y f x =为定义在R 上的奇函数，由(1)1f =，可知(1)1f -=-，当0x ≥时，函数单调递增，∵()y f x =为定义在R 上的奇函数，∴()y f x =在R 上单调递增，由1(2)1f x -≤+≤，可得121x -≤+≤，即31x -≤≤-．6．设()f x 是定义在R 上的增函数，()()()F x f x f x =--，那么()F x 必为（） A ．增函数且是奇函数 B ．增函数且是偶函数 C ．减函数且是奇函数 D ．减函数且是偶函数【答案】A【解析】∵()()()()F x f x f x F x -=--=-，∴()F x 为定义在R 上的奇函数，设21x x >，则212211()()()()()()F x F x f x f x f x f x -=---+-， ∵21x x >，∴21x x -<-，∵()f x 为定义在R 的增函数，∴21()()f x f x >，12()()f x f x ->-， ∴212112()()[()()][()()]0F x F x f x f x f x f x -=-+--->， ∴()F x 为定义在R 上的增函数，综上所述：()F x 必为增函数且为奇函数．7．（多选题）若()f x ，()g x 分别为定义在R 上的奇函数，偶函数，则（） A ．()()f x g x +为奇函数 B ．()()f x g x ⋅为奇函数 C ．[()]f g x 为偶函数 D ．[()]g f x 为偶函数【答案】BCD【解析】对于A 选项，()()()()f x g x f x g x -+-=-+，不满足题意；对于B 选项，()()()()f x g x f x g x -⋅-=-⋅，满足题意；对于C 选项，[()][()]f g x f g x -=，满足题意；对于D 选项，[()][()][()]g f x g f x g f x -=-=，满足题意．8．（多选题）函数()f x 定义域为R ，满足：存在12x x ≠，12()()f x f x ≠，对任意x ，y ，()()()f x y f x f y +=⋅，则（）A ．(0)0f =B ．(0)1f =C ．()0f x <D ．()0f x >【答案】BD【解析】令0y =，()()(0)f x f x f =⋅．若(0)0f =，对任意12x x ≠，12()()0f x f x ==，不符合题意，故()0f x >，(0)1f =，令y x =，2(2)()0f x f x =≥，又()0f x ≠，∴(2)0f x >，()0f x >，故选B 、D ．二、填空题9．设a ∈R ，若存在定义域为R 的函数()f x 满足：①对任意0x ∈R ，0()f x 的值为0x 或20x ；②关于x 的方程()f x a =无实数解，则a 的取值范围是__________．【答案】(,0)(0,1)(1,)-∞+∞【解析】考虑()f a ，关于x 的方程()f x a =无实数解，则2()f a a a =≠，故0a ≠且1a ≠，注意此为必要条件．同时构造出2,(),x x af x x x a≠⎧=⎨=⎩是满足条件的函数，故(,0)(0,1)(1,)a ∈-∞+∞．10．把函数(2)y f x =的图象向右平移_______个单位得到函数(23)y f x =-的图象．【答案】32【解析】由于函数3(23)[2()]2y f x f x =-=-，故把函数(2)y f x =的图象向右平移32个单位，可得到函数3(23)[2()]2y f x f x =-=-的图象．11．已知定义在(,)-∞+∞上的偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减，1(1)2f -=-．若1(21)2f x -≥-，则x 的取值范围为________．【答案】[0,1]【解析】因为1(1)(1)2f f =-=-，1(21)2f x -≥-，所以(21)(1)f x f -≥．又偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减，所以(21)(1)f x f -≥可化为(|21|)(1)f x f -≥，所以|21|1x -≤，解得01x ≤≤．12．已知()f x 是定义在R 上的奇函数，(1)f x +是偶函数，则(1)(2)(3)(4)f f f f +++=__________．【答案】0【解析】由(1)f x +是偶函数得(1)(1)f x f x -+=+，又()f x 是定义在R 上的奇函数，所以(1)(1)f x f x -+=--，即(1)(1)f x f x --=+，所以(2)()f x f x +=-，即()(2)0f x f x ++=，所以(1)(3)0f f +=，(2)(4)0f f +=，因此(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=．13．已知函数()y f x =是R 上的奇函数，则函数(4)2y f x =-+的图象经过的定点为__________．【答案】(4,2)【解析】函数()y f x =是R 上的奇函数，根据奇函数性质可知，()y f x =过(0,0)，()y f x =向右平移4个单位，向上平移2个单位，可得(4)2y f x =-+，所以(4)2y f x =-+过的定点为(4,2)．14．已知函数2()2()f x g x x =-为奇函数，若(1)1g -=-，则(1)g =__________，(1)f =__________．【答案】2，3【解析】因为函数2()2()f x g x x =-为奇函数，且(1)2(1)1f g =-，(1)2(1)1f g -=--，所以(1)(1)2(1)2(1)20f f g g +-=+--=，所以22(1)(1)22g -⨯-==．所以(1)2(1)12213f g =-=⨯-=．。

高考数学破解命题陷阱专题04函数的零点与方程的根的解题方法(2021年整理)

专题04 函数的零点与方程的根的解题方法一．命题陷阱：1．复合函数零点问题陷阱（忽视定义域陷阱） 2．函数零点个数与参数问题（图象不完备陷阱) 3. 函数零点中的任意存在陷阱（最值求反陷阱） 4. 函数的性质在函数零点中的应用（忽视周期性陷阱） 5. 函数零点与不等式综合（运用均值不等式时的条件陷阱） 6。

方程的根的求解问题 7. 分段函数的零点问题 8。

零点问题中新定义问题 9. 零点与导数、数列等的综合二、陷阱典例及训练1．复合函数陷阱(忽视定义域陷阱）例1.已知函数,若有两个零点,则的取值范围是（ )A. B. C 。

D 。

【答案】D 【解析】如图，所以,令，则，又有两个零点， (),1{1,12lnx x f x x x ≥=-<()()1F x f f x m ⎡⎤=++⎣⎦12,x x 12x x ⋅[)42l n 2,-+∞)+∞(],42l n 2-∞-(-∞()0f x ≥()1t f x =+1t ≥()()()1Fx f f x m =++则有解，则存在解，又,【陷阱防范措施】注意复合函数性质的使用，并注意定义域限制练习 1.设函数，若关于的方程恰好有六个不同的实数解，则实数的取值范围为（）A. B 。

C 。

D 。

【答案】B【解析】作出函数的图象如图，令,则方程化为，要使关于的方程,恰好有六个不同的实数根，则方程在内有两个不同实数根， ()l n 0ftm t m +=+=01t ≥()()1201fx f xt ==-()4310{l o g 0xx f x x x +≤=>，，x()()()2230f x a fx -++=a ()2322⎛⎤ ⎥⎝⎦，3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭()2,+∞()431,0{l o g ,0xx f x x x +≤=>()f x t =()()()2230f x a fx -++=()2230t a t -++=x ()()()2230f x a fx -++=()()()2230f x a fx -++=(]1,2，解得实数的取值范围是，故选B 。

高考数学复习考点知识与题型专题讲解训练04 函数的图象、零点及应用(含解析)

高考数学复习考点知识与题型专题讲解训练专题04 函数的图象、零点及应用考点1 作函数的图象 1.作出下列函数的图象． (1)y ＝⎩⎨⎧－2x ＋3，x ≤1，－x 2＋4x －2，x >1；(2)y ＝2x ＋2；【解析】(1)分段分别画出函数的图象，如图①所示．(2)y ＝2x ＋2的图象是由y ＝2x 的图象向左平移2个单位长度得到的，其图象如图②所示．考点2 识图与辨图2.已知定义在区间[0,4]上的函数y ＝f (x )的图象如图所示，则y ＝－f (2－x )的图象为( )【答案】D【解析】法一：先作出函数y ＝f (x )的图象关于y 轴的对称图象，得到y ＝f (－x )的图象；然后将y ＝f (－x )的图象向右平移2个单位，得到y ＝f (2－x )的图象；再作y ＝f (2－x )的图象关于x 轴的对称图象，得到y ＝－f (2－x )的图象．故选D. 法二：先作出函数y ＝f (x )的图象关于原点的对称图象，得到y ＝－f (－x )的图象；然后将y ＝－f (－x )的图象向右平移2个单位，得到y ＝－f (2－x )的图象．故选D.3．（2021·浙江省诸暨市第二高级中学高三模拟）函数()21xy x e =-的图象是（）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】因为()21xy x e =-，则()21xy x e '=+，1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时，()210x y x e '=+<，所以函数()21x y x e =-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减，1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时，()210x y x e '=+>，所以函数()21x y x e =-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增，且12x <时，()210xy x e =-<，所以BCD 均错误，故选：A.4．（2021·吉林高三模拟）函数()6cos 2sin xf x x x=-的图象大致为（）．A ．B ．C ．D ．【答案】A 【解析】函数()6cos 2sin xf x x x=-为奇函数，所以排除选项BC ，又当0x >时，()f x 第一个零点为2x π=，所以令4x π=，则有222sin 0,cos0242x x ππ--=>=>，所以排除D.故选：C 考点3 函数图象的应用考向1 研究函数的性质5.已知函数f (x )＝x |x |－2x ，则下列结论正确的是( ) A ．f (x )是偶函数，递增区间是(0，＋∞) B ．f (x )是偶函数，递减区间是(－∞，1) C ．f (x )是奇函数，递减区间是(－1,1) D ．f (x )是奇函数，递增区间是(－∞，0) 【答案】C【解析】将函数f (x )＝x |x |－2x 去掉绝对值得f (x )＝⎩⎨⎧x 2－2x ，x ≥0，－x 2－2x ，x <0，画出函数f (x )的图象，如图，观察图象可知，函数f (x )的图象关于原点对称，故函数f (x )为奇函数，且在(－1,1)上单调递减．6．（2021·山东烟台高三模拟）设函数()2,01,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩，则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是（） A ．(],1-∞- B ．()0,∞+ C ．()1,0- D ．(),0-∞【答案】D【解析】作出函数()f x 的图象如下图所示：所以，函数()f x 在(),0-∞上为减函数，且当0x ≥时，()1f x =，因为()()12f x f x +<，观察图象可得2021x x x <⎧⎨<+⎩，解得0x <，所以满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是(),0-∞.故选：D. 考向2 求不等式解集7.若不等式(x －1)2<log a x (a >0，且a ≠1)在x ∈(1,2)内恒成立，则实数a 的取值范围为( ) A ．(1,2] B.)1,22(C ．(1，2) D ．(2，2) 【答案】A【解析】要使当x ∈(1,2)时，不等式(x －1)2<log a x 恒成立，只需函数y ＝(x －1)2在(1,2)上的图象在y ＝log a x 的图象的下方即可．当0<a <1时，显然不成立；当a >1时，如图，要使x ∈(1,2)时，y ＝(x －1)2的图象在y ＝log a x 的图象的下方，只需(2－1)2≤log a 2，即log a 2≥1，解得1<a ≤2，故实数a 的取值范围是(1,2]．8.（2021·甘肃省会宁县第一中学高三模拟）已知)(f x 在R 上是可导函数，)(f x 的图象如图所示，则不等式)()(2230x x f x '-->解集为（）A ．)()(,21,-∞-⋃+∞B ．)()(,21,2-∞-⋃C ．)()()(,11,02,-∞-⋃-⋃+∞D ．)()()(,11,13,-∞-⋃-⋃+∞ 【答案】D【解析】原不等式等价于()22300x x f x '⎧-->⎪⎨>⎪⎩或()22300x x f x '⎧--<⎪⎨<⎪⎩，结合)(f x 的图象可得，3111x x x x ><-⎧⎪⎨-⎪⎩或或或1311x x -<<⎧⎨-<<⎩，解得1x <-或3x >或11x -<<．故选：D ．考点4 函数图象对称性的应用9.已知lga ＋lgb ＝0，函数f(x)＝a x 与函数g(x)＝－log b x 的图像可能是( )【答案】B【解析】∵lga ＋lgb ＝0，∴lgab ＝0，ab ＝1，∴b ＝1a .∴g(x)＝－log b x ＝log a x ，∴函数f(x)与g(x)互为反函数，图像关于直线y ＝x 对称，故选B.10．（2021·云南高三模拟）已知函数()f x 是R 上的奇函数，且满足()()11f x f x =+-，当(]0,1x ∈，()ln f x x =，则下列关于函数()f x 叙述正确的是（）A ．函数()f x 的最小正周期为1B ．函数()f x 在()0,2021内单调递增C ．函数()f x 相邻两个对称中心的距离为2D ．函数()ln y f x x =+在区间()0,2021内有1010个零点【答案】D【解析】由()()11f x f x =+-得：()()2f x f x +=，()f x ∴最小正周期为2，A 错误；当(]0,1x ∈时，()ln f x x =，又()f x 为R 上的奇函数，则()00f =，可得()f x 大致图象如下图所示：由图象可知：()f x 在()0,2021上没有单调性，B 错误；()f x 的对称中心为()()0,k k Z ∈，则相邻的对称中心之间距离为1，C 错误；()ln y f x x =+在区间()0,2021内的零点个数等价于()f x 与ln y x =-在()0,2021内的交点个数，在平面直角坐标系中画出()f x 与ln y x =-大致图象如下图所示：由图象可知：()f x 与ln y x =-在每个()()2,22k k k Z +∈内都有1个交点，且在区间内的交点横坐标等于或小于21k +，∴两个函数在()0,2021内有1010个交点，即()ln y f x x =+在区间()0,2021内有1010个零点，D正确.故选：D.11．（2021·山东淄博高三模拟）已知函数()y f x =的定义域为{|0}x x x ∈≠R ，，且满足()()0f x f x --=，当0x >时，()ln 1f x x x =-+，则函数()y f x =的大致图象为（）．A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】由()()0f x f x --=得函数()f x 为偶函数，排除A 、B 项，又当0x >时，()ln 1f x x x =-+，∴(1)0f =，()20f e e =-<.故选:D 考点5 判断函数零点所在的区间12.设函数f (x )＝13x －ln x ，则函数y ＝f (x )( )A ．在区间)1,1(e，(1，e)内均有零点B ．在区间)1,1(e，(1，e)内均无零点C ．在区间)1,1(e 内有零点，在区间(1，e)内无零点D ．在区间)1,1(e内无零点，在区间(1，e)内有零点【答案】D【解析】法一：图象法令f (x )＝0得13x ＝ln x ．作出函数y ＝13x 和y ＝ln x 的图象，如图，显然y ＝f (x )在)1,1(e内无零点，在(1，e)内有零点．法二：定理法当x ∈),1(e e 时，函数图象是连续的，且f ′(x )＝13－1x ＝x －33x <0，所以函数f (x )在),1(e e 上单调递减．又f )1(e ＝13e ＋1>0，f (1)＝13>0，f (e)＝13e －1<0，所以函数有唯一的零点在区间(1，e)内．13．（2021·黑龙江高三模拟）函数()1293xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的零点所在的一个区间是（）A ．()1,2B ．()1,0-C ．()0,1D ．()2,1--【答案】D【解析】如图，绘出函数13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭与函数29y x =+的图像，结合图像易知，函数()1293xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的零点所在的一个区间是()2,1--，故选：D.考点6 判断函数零点(或方程根)的个数14.(2021·福建期末)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－2x ，x ≤0，1＋1x ，x >0，则函数y ＝f (x )＋3x 的零点个数是( )A ．0B ．1C ．2D ．3【答案】C【解析】解方程法，令f (x )＋3x ＝0，则⎩⎨⎧x ≤0，x 2－2x ＋3x ＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x >0，1＋1x ＋3x ＝0，解得x ＝0或x ＝－1，所以函数y ＝f (x )＋3x 的零点个数是2.15．（2021·山东潍坊高三模拟）已知函数221,0()2,0x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩，若函数()()g x f x m =-有3个零点，则实数m 的取值范围（） A ．()1,0- B ．[]1,0-C ．（0，1）D ．[]0,1【答案】C【解析】因为函数()()g x f x m =-有3个零点，所以()()0g x f x m =-=有三个实根，即直线y m =与函数()y f x =的图象有三个交点．作出函数()y f x =图象，由图可知，实数m 的取值范围是(0,1)．故选：C ．16．（2021·浙江镇海中学高三模拟）函数4()log (||1)cos f x x x π=+-的零点个数为（） A ．9 B ．8C ．7D ．6【答案】D【解析】令()4log (||1)x g x =+ ，因为10x +>恒成立，则()g x 的定义域为R ，由()()44log (||1)log (||1)x g x x g x --+=+==，所以()g x 为偶函数，当0x >时，()4log (1)g x x +=，在()0,∞+上单调递增，令()cos h x x π=，分别画出()g x 与()h x 的函数图象，由图可知，()g x 与()h x 有六个交点，即函数4()log (||1)cos f x x x π=+-有六个零点.故选: D.考点7 函数零点的应用考向1 根据零点的范围求参数17.若函数f(x)＝2x －2x －a 的一个零点在区间(1，2)内，则实数a 的取值范围是( ) A ．(1，3) B ．(1，2) C ．(0，3) D ．(0，2) 【答案】C【解析】由条件可知f(1)f(2)<0，即(2－2－a)(4－1－a)<0，即a(a －3)<0，解之得0<a<3.18．（2021·浙江高一期末）已知函数()()2log 1,1212,1x x x f x x ⎧-<-⎪=⎨-+≥-⎪⎩，若函数()()F x f x k =- 恰有3个零点，则实数k 的取值范围是（）A ．52,2⎛⎤⎥⎝⎦B ．()2,3C ．(]3,4D ．()2,+∞【答案】A【解析】函数()()F x f x k =- 恰有3个零点，即函数()y f x =与()h x k =的图象有三个交点，分别画出()y f x =与()h x k =的图象，如图所示，5(1)2f -=，观察图象可得，当522k <≤时，两图象有3个交点，即函数()()F x f x k =-恰有3个零点.故选：A.19．（2021·江西高三模拟）设函数,10()11,01(1)x x f x x f x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩，若函数()4y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有一个零点，则实数的取值范围是（）A ．1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B ．1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．1,4⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭D ．1,{0}4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦【答案】D【解析】因为()(),1011,011x x f x x f x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩所以(),1011,011x x f x x x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩，其图象如下：函数()4y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有一个零点，等价于()40f x t -=在区间()1,1-内有且仅有一个实数根，又等价于函数()y f x =的图象与直线4y t =在区间()1,1-内有且仅有一个公共点. 于是41t ≤-或40t =，解得14t ≤-或0t =.故选：D 考向2 已知函数零点或方程根的个数求参数20．（2020·湖南高三模拟）已知函数2141,0()1,02x x x x f x x +⎧-+≥⎪=⎨⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎩，若()()g x f x a =-恰好有3个零点，则实数a 的取值范围为（） A ．[0,1) B ．(0,1)C ．1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D【解析】由条件可知()0f x a -=()a f x ⇒=()()g x f x a =-恰好有3个零点，等价于y a =与()y f x =有3个交点，如图画出函数的图象，由图象可知112a <≤.故选：D21.(2021·安庆摸底)若函数f (x )＝4x －2x －a ，x ∈[－1,1]有零点，则实数a 的取值范围是________．【答案】]2,41[-【解析】∵函数f (x )＝4x －2x －a ，x ∈[－1,1]有零点， ∴方程4x －2x －a ＝0在[－1,1]上有解，即方程a ＝4x －2x 在[－1,1]上有解．方程a ＝4x －2x 可变形为a ＝2)412(-x －14，∵x ∈[－1,1]，∴2x ∈]2,21[，∴2)412(-x －14∈]2,41[-∴实数a 的取值范围是]2,41[-考点8 用函数图象刻画变化过程22.甲、乙二人同时从A 地赶往B 地，甲先骑自行车到两地的中点再改为跑步，乙先跑步到中点再改为骑自行车，最后两人同时到达B 地．已知甲骑车比乙骑车的速度快，且两人骑车速度均大于跑步速度．现将两人离开A 地的距离s 与所用时间t 的函数关系用图象表示，则下列给出的四个函数图象中，甲、乙的图象应该是( )A ．甲是图①，乙是图②B ．甲是图①，乙是图④C ．甲是图③，乙是图②D ．甲是图③，乙是图④ 【答案】B【解析】由题知速度v ＝st 反映在图象上为某段图象所在直线的斜率．由题知甲骑自行车速度最大，跑步速度最小，甲与图①符合，乙与图④符合．23．（2021·重庆高三模拟）匀速地向一底面朝上的圆锥形容器注水，则该容器盛水的高度h 关于注水时间t 的函数图象大致是（）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】设圆锥PO 底面圆半径r ，高H ，注水时间为t 时水面与轴PO 交于点O '，水面半径AO x '=，此时水面高度PO h '=，如图：由垂直于圆锥轴的截面性质知，xhr H =，即r x h H=⋅，则注入水的体积为2223211()333r r V x h h h h H H πππ==⋅⋅=⋅，令水匀速注入的速度为v ，则注水时间为t 时的水的体积为V vt =，于是得2223333222333r H vt H v h vt h h t H r r πππ⋅=⇒=⇒=⋅，而,,r H v 都是常数，即2323H v r π是常数，所以盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式是23323H v h tr π=⋅，203r H t v π≤≤，223323103H v h t r π-'=⋅>，函数图象是曲线且是上升的，随t 值的增加，函数h 值增加的幅度减小，即图象是先陡再缓，A 选项的图象与其图象大致一样，B ，C ，D 三个选项与其图象都不同.故选：A 24．（2021·浙江高三模拟）如图，设有圆O 和定点C ，当l 从0l 开始在平面上绕O 匀速旋转（旋转角度不超过90︒）时，它扫过圆内阴影部分面积S 是时间t 的函数，它的图像大致是如下哪一种（）A ．B ．C ．D ．【答案】C【解析】当直线l 从初始位置0l 转到经过点C 的过程中阴影部分面积增加的越来越快，图像越来越“陡峭”；l 从过点C 的位置转至结束时阴影部分面积增加的越来越慢，图像越来越“平缓”，故选：C.考点9 应用所给函数模型解决实际问题25.某市家庭煤气的使用量x (m 3)和煤气费f (x )(元)满足关系f (x )＝⎩⎨⎧C ，0<x ≤A ，C ＋B x －A ，x >A .已知某家庭2018年前三个月的煤气费如表：月份用气量煤气费一月份 4 m 3 4元二月份 25 m 3 14元三月份35 m 319元若四月份该家庭使用了20 m 3的煤气，则其煤气费为( ) A ．11.5元 B ．11元 C ．10.5元 D ．10元【答案】A【解析】根据题意可知f (4)＝C ＝4，f (25)＝C ＋B (25－A )＝14，f (35)＝C ＋B (35－A )＝19，解得A ＝5，B ＝12，C ＝4，所以f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧4，0<x ≤5，4＋12x －5，x >5，所以f (20)＝4＋12×(20－5)＝11.5.26．（2021·湖南高三期末）某工厂8年来某种产品年产量C 与时间t (年)的函数关系如图所示.以下四种说法：①前三年产量增长的速度越来越快； ②前三年产量增长的速度越来越慢； ③第三年后这种产品停止生产； ④第三年到第八年每年的年产量保持不变. 其中说法正确的序号是________. 【答案】②④【解析】由图可知，前3年的产量增长的速度越来越慢，故①错误，②正确；第三年后这种产品的产量保持不变，故③错误，④正确；综合所述，正确的为：②④. 故答案为：②④.27．（【百强校】福建师范大学附属中学2020-2021学年高一上学期期末考试数学试题）如图所示，边长为 1的正方形PABC 沿 x 轴从左端无穷远处滚向右端无穷远处，点B 恰好能经过原点．设动点P 的纵坐标关于横坐标的函数解析式为()y f x =，则对函数()y f x =有下列判断：①函数()y f x = 是偶函数； ②()y f x =是周期为 4 的函数；③函数 ()y f x =在区间[10，12] 上单调递减； ④函数 ()y f x = 在区间[1，1] 上的值域是[1，2] 其中判断正确的序号是_______．(写出所有正确结论的序号) 【答案】①②④【解析】当2x 1-≤<-时，P 的轨迹是以A 为圆心，半径为1的14圆当1x 1-≤<时，P 的轨迹是以B 为圆心，半径为2的14圆当1x 2≤<时，P 的轨迹是以C 为圆心，半径为1的14圆当2x 3≤≤时，P 的轨迹是以A 为圆心，半径为1的14圆故函数的周期为4因此最终构成图象如下所示：①根据图象的对称性可知函数()y f x =是偶函数；故正确②由图可得()f x 的周期为4，故正确③函数()y f x =在区间[2，4]上为增函数，故在区间[10，12]上也是增函数，故错误 ④在区间[1，1]上的值域是[1，2]，故正确综上，正确的序号是①②④考点10 构建函数模型解决实际问题考向1 构建二次函数模型28.有一批材料可以建成200 m 长的围墙，如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地，中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示)，则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计) 【答案】2 500【解析】设围成的矩形场地的长为x m ，则宽为200－x4 m ，则S ＝x ·200－x 4＝14(－x 2＋200x )．当x ＝100时，S max ＝2 500 (m 2)．29．（2021·四川高三模拟）某市出租车的计价标准为1.2元/km ，起步价为6元，即最初3km （不含3km ）计费6元.若某人乘坐该市的出租车去往13km 处的目的地，且一路畅通，等候时间为0，那么他需要支付的车费为_____. 【答案】19.2【解析】乘车距离为x km ，车费为y 元，由题意得：6,036 1.2,346 1.22,456 1.23,56x x y x x <<⎧⎪+≤<⎪⎪=+⨯≤<⎨⎪+⨯≤<⎪⎪⎩，所以当13x =时，()6132 1.219.2y =+-⨯=元，所以他需要支付的车费为19.2元，故答案为：19.230（2021·河南郑州一中高三模拟）在“绿水青山就是金山银山”的环保理念指引下，结合最新环保法规和排放标准，各企业单位勇于担起环保的社会责任，采取有针对性的管理技术措施，开展一系列卓有成效的改造．已知某化工厂每月收入为100万元，若不改善生产环节将受到环保部门的处罚，每月处罚20万元．该化工厂一次性投资500万元建造垃圾回收设备，一方面可以减少污染避免处罚，另一方面还能增加废品回收收入．据测算，投产后的累计收入是关于月份x 的二次函数，前1月、前2月、前3月的累计收入分别为100.5万元、202万元和304.5万元．当改造后累计纯收入首次多于不改造的累计纯收入时，x =（）A ．18B ．19C ．20D ．21【答案】A【解析】不妨设投产后的累计收入2y ax bx c =++，则100.520242304.593a b c a b c a b c =++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩，解得1,100,02a b c ===， 211002y x x ∴=+， ∴改造后累计纯收入为215001005002y x x -=+-，不改造的累计纯收入为()10020x -，令()21100500100202x x x +->-，即212050002x x +->，解得201014x >-+201014x <--，20101417.4x ∴>-+，x N *∈，x 的最小值为18.故选：A 考向2 构建指数函数、对数函数模型31.某位股民购进某支股票，在接下来的交易时间内，他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%)，又经历了n 次跌停(每次下跌10%)，则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( )A ．略有盈利B ．略有亏损C ．没有盈利也没有亏损D ．无法判断盈亏情况【答案】B【解析】设该股民购进这支股票的价格为a 元，则经历n 次涨停后的价格为a (1＋10%)n ＝a ×1.1n 元，经历n 次跌停后的价格为a ×1.1n ×(1－10%)n ＝a ×1.1n ×0.9n ＝a ×(1.1×0.9)n ＝0.99n ·a <a ，故该股民这支股票略有亏损．32.声强级1L （单位：dB ）与声强I 的函数关系式为：11210lg 10I L -⎛⎫= ⎪⎝⎭.若普通列车的声强级是95dB ，高速列车的声强级为45dB ，则普通列车的声强是高速列车声强的（） A ．610倍B ．510倍C ．410倍D ．310倍【答案】B【解析】设普通列车的声强为1I ，高速列车的声强为2I ，因为普通列车的声强级是95dB ，高速列车的声强级为45dB ，所以1129510lg 10I -⎛⎫= ⎪⎝⎭，2124510lg 10I -⎛⎫= ⎪⎝⎭， ()11129510lg 10lg 1210I I -⎛⎫==+ ⎪⎝⎭，解得12.5lg I -=，所以 2.5110I -=， ()22124510lg 10lg 1210I I -⎛⎫==+ ⎪⎝⎭，解得27.5lg I -=，所以7.5210I -=，两式相除得 2.5517.52101010I I --==，则普通列车的声强是高速列车声强的510倍.故选：B.33．（2020·重庆市酉阳第一中学校高三月考）为了衡量星星的明暗程度，古希腊天文学家喜帕恰斯（Hipparchus ，又名依巴谷）在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小，星星就越亮；星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年，英国天文学家普森又提出了亮度的概念，并提出著名的普森公式：22112.51g E m m E -=-，联系两个天体的星等1m ､2m 和它们对应的亮度1E ､2E .这个星等尺度的定义一直沿用至今.已知南十字星座的“十字架三”星等是1.26，猎户星座的“参宿一”星等是1.76，则“十字架三”的亮度大约是“参宿一”的（）倍.（当x 较小时，2101 2.3 2.7x x x ≈++）A ．1.567B ．1.568C ．1.569D ．1.570 【答案】B【解析】设“十字架三”的星等是1m ，“参宿一”的星等是2m ，“十字架三”的亮度是1E ，“参宿一”的亮度是2E ，则1 1.26m =，2 1.76m =，设12E rE =，两颗星的星等与亮度满足22112.51gE m m E -=-， 211.76 1.26 2.51g E E ∴-=-，0.21210E E =0.22101 2.30.2 2.7(0.2) 1.568r ∴=≈+⨯+⨯=，∴与r 最接近的是1.568，故选B ．考向3 构建分段函数模型34（2021·广东江门市·高三模拟）某医药研究所开发一种新药，如果成年人按规定的剂量服用，据监测，服药后每毫升血液中的含药量（微克）与时间（时）之间近似满足如图所示的图象．据进一步测定，每毫升血液中含药量不少于0.25微克时，治疗疾病有效，则服药一次治疗疾病有效的时间为___________小时．【答案】7916【解析】当01t ≤≤时，函数图象是一个线段，由于过原点与点()1,4，故其解析式为4,01y t t =≤≤，当 1t ≥时，函数的解析式为12t a y -⎛⎫= ⎪⎝⎭，因为()1,4M 在曲线上，所以1142a -⎛⎫= ⎪⎝⎭，解得 3a =，所以函数的解析式为31,12t y t -⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭，综上，34(01)()1(1)2t t t y f t t -≤<⎧⎪==⎨⎛⎫≥ ⎪⎪⎝⎭⎩，由题意有340.2510.252t t -≥⎧⎪⎨⎛⎫≥ ⎪⎪⎝⎭⎩，解得1165t t ⎧≥⎪⎨⎪≤⎩，所以1516t ≤≤，所以服药一次治疗疾病有效的时间为17951616-=个小时，故答案为：7916． 35．（2020·福建三明市·三明一中高三期中）某在校大学生提前创业，想开一家服装专卖店，经过预算，店面装修费为10000元，每天需要房租水电等费用100元，受营销方法、经营信誉度等因素的影响，专卖店销售总收入P 与店面经营天数x 的关系是21300,0300()245000,300x x x P x x ⎧-≤<⎪=⎨⎪≥⎩，则总利润最大时店面经营天数是__________，最大总利润是__________．【答案】200 10000元【解析】由题意，0300x ≤<时，221130010010000(200)1000022y x x x x =---=--+，200x ∴=时，10000max y =；300x ≥时，4500010010000350001005000y x x =--=-≤，200x ∴=天时，总利润最大为10000元故答案为：200, 10000元。

函数的零点与解析式问题及例题解析

函数的零点与解析式问题及例题解析引言函数的零点和解析式问题是数学中常见的重要概念。

本文将介绍函数的零点和解析式问题的基本概念，以及通过例题解析来帮助读者理解和应用这些概念。

函数的零点函数的零点指的是函数取值为零的点。

具体而言，对于一个函数f(x)，如果存在一个实数a，使得f(a)=0，则a称为函数f的零点。

函数的零点在数学和实际问题中具有重要的意义。

一个函数可以有多个零点，也可以没有零点。

通过求解函数的零点可以帮助我们揭示函数的性质和解决实际问题。

常见的求解函数零点的方法包括零点定理、代数方法和数值方法。

解析式问题解析式问题是指通过已知的解析式来分析函数的性质和求解特定问题。

解析式是描述函数的一种抽象表达形式，通常使用符号和变量表示。

通过对解析式进行数学推导和计算可以得到函数的各种性质，例如函数的导数、极值点等。

解析式问题的求解通常需要运用数学方法和技巧，包括代数运算、函数性质的研究和推理、微积分等。

解析式问题在数学建模、物理学、工程学等领域具有广泛的应用，可以解决实际问题并提供深入的数学分析。

例题解析下面通过一些例题来具体说明函数的零点和解析式问题的应用。

例题1：已知函数f(x) = x^2 - 4x + 3，求函数f的零点。

解答：要求函数f的零点，即求解方程x^2 - 4x + 3 = 0的解。

通过因式分解或使用求根公式，可以得到方程的两个解为x=1和x=3。

因此，函数f的零点为1和3。

例题2：已知函数f(x) = sin(x)，求函数f的极值点。

解答：要求函数f的极值点，即找到函数f取得最大值和最小值的点。

对于函数f(x) = sin(x)，我们知道sin(x)的最大值为1，最小值为-1。

因此函数f的极值点为x=kπ，其中k为整数。

通过以上例题的解析，我们可以看到函数的零点和解析式问题与数学的相关概念和方法紧密相连，对于理解函数的性质和解决实际问题具有重要意义。

总结通过本文的介绍，我们了解了函数的零点和解析式问题的基本概念。

高考数学复习基础知识专题讲解与练习04 函数的性质综合应用(解析版)

高考数学复习基础知识专题讲解与练习专题04函数的性质综合应用一、单选题1．（2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考（文））已知函数(1)f x +的定义域为(－2,0)，则(21)f x -的定义域为（） A ．(－1,0) B ．(－2,0) C ．(0,1)D ．1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C 【分析】由题设函数的定义域，应用换元法求出()f t 的定义域，进而求(21)f x -的定义域即可. 【详解】由题设，若1t x =+，则(1,1)t ∈-，∴对于(21)f x -有21(1,1)x -∈-，故其定义域为(0,1). 故选：C.2．（2021·湖南·高三月考）已知函数()f x 满足22()()326f x f x x x +-=++，则（） A ．()f x 的最小值为2B ．x R ∃∈，22432()x x f x ++>C ．()f x 的最大值为2D ．x R ∀∈，22452()x x f x ++>【答案】D 【分析】先求得()f x ，然后结合二次函数的性质确定正确选项.【详解】因为22()()326f x f x x x +-=++（i ），所以用x -代换x 得22()()326f x f x x x -+=-+（ii ）. （i ）×2-（ii ）得23()366f x x x =++，即22()22(1)1f x x x x =++=++，从而()f x 只有最小值，没有最大值，且最小值为1.()2222222221243243122()222222x x x x x x f x x x x x x x ++-++++===-<++++++， ()2222222221245245122()222222x x x x x x f x x x x x x x +++++++===+>++++++. 故选：D.3．（2021·河南·孟津县第一高级中学高三月考（理））若函数()2021x x f x x ππ-=-+，则不等式(1)(24)0f x f x ++-≥的解集为（） A ．[1,)+∞ B ．(,1]-∞ C ．(0,1] D ．[1,1]-【答案】A 【分析】判断出函数的奇偶性和单调性，再利用其性质解不等式即可【详解】()f x 的定义域为R ,因为()2021(2021)()x x x x f x x x f x ππππ---=-=--+=--，所以()f x 是奇函数，所以不等式(1)(24)0f x f x ++-≥可化为(1)(42)f x f x +≥-，因为,,2021x x y y y x ππ-==-=在R 上均为增函数，所以()f x 在R 上为增函数，所以142x x +≥-，解得1x ≥，故选：A.4．（2022·全国·高三专题练习）已知函数f （x 2+1）＝x 4，则函数y ＝f （x ）的解析式是（）A ．()()21,0f x x x =-≥B ．()()21,1f x x x =-≥C ．()()21,0f x x x =+≥D ．()()21,1f x x x =+≥【答案】B 【分析】利用凑配法求得()f x 解析式. 【详解】()()()2242211211f x x x x +==+-++，且211x +≥，所以()()22211,1f x x x x x =-+=-≥. 故选：B.5．（2021·湖南省邵东市第一中学高三月考）已知函数()f x 满足()()()222f a b f a f b +=+对,a b ∈R 恒成立，且(1)0f ≠，则(2021)f =（） A ．1010 B ．20212C ．1011D ．20232【答案】B 【分析】利用赋值法找出规律，从而得出正确答案. 【详解】令0a b ==，则()()()()20020,00f f f f =+=，令0,1a b ==，则()()()()()221021,121f f f f f =+=，由于()10f ≠，所以()112f =.令1a b ==，则()()()221211f f f =+=，令2,1a b ==，则()()()2133221122f f f =+=+=，令3,1a b ==，则()()()23144321222f f f =+=+=，以此类推，可得()202120212f =.故选：B.6．（2021·安徽·六安二中高三月考）设()f x 为奇函数，且当0x ≥时，()21x f x =-，则当0x <时，()f x =（） A ．21x -- B ．21x -+C ．21x ---D ．21x --+【答案】D 【分析】根据题意，设0x <，则0x ->，由函数的解析式可得()21x f x --=-，结合函数的奇偶性分析可得答案．【详解】根据题意，设0x <，则0x ->，则()21x f x --=-，又由()f x 为奇函数，则()()21x f x f x ---=-+=，故选：D.7．（2021·河南·高三月考（理））||||2()x x x e f x e-=的最大值与最小值之差为（）A ．4-B ．4eC ．44e-D ．0【答案】B 【分析】利用函数为奇函数，且其图像的对称性，利用导数可得函数的单调性和最值. 【详解】22()1xx xx e x f x ee-==-，设2()xx g x e=，则()()1g x f x =+则()g x 为奇函数，图像关于原点对称，其最大值与最小值是互为相反数，max max ()()1g x f x =+min ()()1min g x f x =+ max min ()()0g x g x +=max min max min max min max ()()(()1)(()1)()()2()f x f x g x g x g x g x g x ∴-=---=-=即()f x 的最大值与最小值之差为max 2()g x ，当0x >时2()xxg x e =，222(1)()x x x x g x e e --'==，故2()xxg x e =的单调递增区间为(0,1)，单调递减区间为(1,)+∞，所以max 2()(1)g x g e==，所以()f x 的最大值与最小值之差为4e故选：B.8．（2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考（理））已知减函数()332f x x x =--，若()()320f m f m -+-<，则实数m 的取值范围为（） A ．(),3-∞ B ．()3,+∞ C ．(),3-∞- D ．()3,-+∞【答案】C 【分析】根据函数奇偶性和单调性，列出不等式即可求出范围. 【详解】易知()f x 为R 上的奇函数，且在R 上单调递减，由()()320f m f m -+-<，得()()()322f m f m f m -<--=，于是得32m m ->，解得3m <-. 故选:C.9．（2021·陕西·西安中学高三期中）已知函数()(1ln 31xx a x f x x a +=++++-（0a >，1a ≠），且()5f π=，则()f π-=（） A ．5- B ．2 C ．1D ．1-【答案】C 【分析】令()()3g x f x =-，由()()0g x g x -+=，可得()g x 为奇函数，利用奇函数的性质即可求解. 【详解】解：令()()(1ln 13x x a x g x f x x a +++=--+=，因为()()((11ln ln 011xxx x a a g x x x x x x aa g --++-++-++++=---+=，所以()g x 为奇函数，所以()()0g g ππ-+=，即()()330f f ππ--+-=，又()5f π=，所以()1f π-=，故选：C.10．（2021·北京通州·高三期中）已知函数()f x 的定义域为R ，()54f =，()3f x +是偶函数，[)12,3,x x ∀∈+∞，有()()12120f x f x x x ->-，则（）A ．()04f <B ．()14f =C ．()24f >D ．()30f <【答案】B 【分析】根据条件可得()f x 关于直线3x =对称，()f x 在[)3,+∞上单调递增，结合()54f =可判断出答案. 【详解】由()3f x +是偶函数可得()f x 关于直线3x =对称因为[)12,3,x x ∀∈+∞，有()()12120f x f x x x ->-，所以()f x 在[)3,+∞上单调递增因为()54f =，所以()()064f f =>，()()154f f ==，()()244f f =< 无法比较()3f 与0的大小故选：B.11．（2021·北京朝阳·高三期中）若函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数，则实数a =（）.A ．2-B ．1-C ．0D ．1【答案】D【分析】由奇函数的性质()00f =求解即可【详解】因为函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数，定义域为R ，所以()00f =，即02021a -=+，解得1a =，经检验符合题意，故选：D.12．（2022·上海·高三专题练习）函数()2020sin 2f x x x =+，若满足()2(1)0f x x f t ++-≥恒成立，则实数t 的取值范围为（） A ．[2,)+∞ B ．[1,)+∞C ．3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D ．(,1]-∞【答案】C 【详解】∵()2020sin 2()f x x x f x -=--=-，且()20202cos20f x x '=+>， ∴函数()f x 为单调递增的奇函数．于是，()2(1)0f x x f t ++-≥可以变为()2(1)(1)f x x f t f t +--=-，即21x x t +≥-，∴21t x x ≤++，而221331244x x x ⎛⎫++=++≥ ⎪⎝⎭，可知实数34t ≤，故实数t 的取值范围为3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦．故选：C.13．（2021·江苏·海安高级中学高三月考）已知定义在R 上的可导函数()f x ，对任意的实数x ，都有()()4f x f x x --=，且当()0,x ∈+∞时，()2f x '>恒成立，若不等式()()()1221f a f a a --≥-恒成立，则实数a 的取值范围是（） A ．1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭ B ．10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D ．1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ 【答案】D 【分析】由题意可得()()()f x x f x x -=---，令()()2F x f x x =-，根据奇偶性的定义，可得()F x 为偶函数，利用导数可得()F x 的单调性，将题干条件化简可得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---，即()(1)F a F a ≥-，根据()F x 的单调性和奇偶性，计算求解，即可得答案.【详解】由()()4f x f x x --=，得()2()2()f x x f x x -=---，记()()2F x f x x =-，则有()()F x F x =-，即()F x 为偶函数，又当(0,)x ∈+∞时，()()20F x f x ''=->恒成立，所以()F x 在(0,)+∞上单调递增，所以由()()()1221f a f a a --≥-，得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---，即()(1)F a F a ≥-(||)(|1|)F a F a ⇔-，所以|||1|a a -，即2212a a a ≥+-，解得12a ，故选：D.14．（2021·黑龙江·哈尔滨三中高三期中（文））设函数222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩，则函数()1y f x =-的零点个数为（） A ．1个 B ．2个C ．3个D ．0个【答案】B【分析】由已知函数()f x 的解析式作出图象，把函数()1y f x =-的零点转化为函数()f x 与1y =的交点得答案．【详解】由函数解析式222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩由图可知，函数()1y f x =-的零点的个数为2个．故选：B ．15．（2020·广东·梅州市梅江区嘉应中学高三月考）已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数，满足1(2)()f x f x +=，且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，()2log (31)f x x =-+，则()2021f 等于（） A ．4 B ．2C ．2-D ．2log 7【答案】C 【分析】求得()f x 是周期为4的周期函数，从而求得()2021f . 【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数，()11(4)(2)2()1(2)()f x f x f x f x f x +=++===+，其最小正周期为4，所以()()2021450511)()1(f f f f ⨯+===--.因为31,02⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭，且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，()2log (31)f x x =-+，所以()2()log 13)1(12f -=--+=⨯，所以()202112()f f =--=-. 故选：C.16．（2021·江西·九江市柴桑区第一中学高三月考（文））已知函数()f x 是定义在[3,2]a --上的奇函数，且在[3,0]-上单调递增，则满足()()0f m f m a +->的m 的取值范围是（）A ．5,82⎛⎤ ⎥⎝⎦B ．5,32⎛⎤⎥⎝⎦C ．[]2,3D ．[]3,3-【答案】B 【分析】根据奇函数的定义可知定义域关于原点对称可得320a -+-=，即可解出a ，由奇函数的性质可得函数()f x 在[]3,3-上递增，再将()()0f m f m a +->等价变形为()()f m f a m >-，然后根据单调性即可解出．【详解】依题意可得320a -+-=，解得5a =，而函数f x （）在[3,0]-上单调递增，所以函数()f x 在[0,3]上单调递增，又函数()f x 连续，故函数()f x 在[]3,3-上递增，不等式()()0f m f m a +->即为()()5f m f m >-，所以333535m m m m-≤≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪>-⎩，解得532m <≤．故选：B ．17．（2021·浙江·高三期中）已知0a >，0b >，则“2ln 39b a a b>-”是“a b >”成立的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分又不必要条件【答案】B 【分析】构造函数，利用函数的单调性，结合充分性、必要性的定义进行判断即可. 【详解】解：由()22ln ln 2ln 33b a a a b b=->-，得()2ln 23ln 3a b a b +>+，令()ln 3x f x x =+，()f x 在()0,∞+上单调递增，又()()2f a f b >，则2a b >．即当0a >，0b >时，2ln 392b a a a b b>-⇔>．显然，2a b a b >⇒>，但由2a b >不能得到a b >．故选：B ．18．（2021·重庆市实验中学高三月考）已知函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩，若函数()f x 在R 上为减函数，则实数a 的取值范围为（）A ．1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B ．11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．10,3⎛⎤⎥⎝⎦D ．1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B 【分析】利用二次函数、指数函数的单调性以及函数单调性的定义，建立关于a 的不等式组，解不等式组即可得答案. 【详解】解：因为函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩在R 上为减函数，所以()213112011312a a a a +⎧≥⎪⎪<<⎨⎪-++≥⎪⎩，解得1132a ≤≤，所以实数a 的取值范围为11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故选：B.19．（2021·全国·高三期中）已知()2f x +是偶函数，当122x x <<时，()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立，设12a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()3b f =，()4c f =，则a 、b 、c 的大小关系为（） A ．b a c << B ．c b a << C ．b c a << D ．a b c <<【答案】A 【分析】分析可知函数()f x 在()2,+∞为增函数，由已知条件可得1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，结合函数()f x 的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】当122x x <<时，()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立，则()()12f x f x <，所以()f x 在()2,+∞为增函数.又因为()2f x +是偶函数，所以，()()22f x f x -+=+，即1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以()()7342f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭，即b a c <<.故选：A.20．（2021·宁夏·海原县第一中学高三月考（文））已知()f x 是定义域为()-∞+∞，的奇函数，满足()()11f x f x -=+，若()13f =，则()()()()1232022f f f f ++++=（）A ．2022B ．0C ．3D ．2022-【答案】C 【分析】由条件可得()f x 是周期为4的周期函数，然后利用()()()()()()()()()()1232022505123412f f f f f f f f f f ++++=+++++⎡⎤⎣⎦算出答案即可.【详解】因为()f x 是定义域为()-∞+∞，的奇函数，所以()()f x f x -=-，()00f = 因为()()11f x f x -=+，所以()()()2f x f x f x -=+=-所以()()()42f x f x f x +=-+=，所以()f x 是周期为4的周期函数因为()13f =，()()200f f ==，()()()3113f f f =-=-=-，()()400f f == 所以()()()()()()()()()()12320225051234123f f f f f f f f f f ++++=+++++=⎡⎤⎣⎦故选：C.21．（2021·河北·高三月考）已知函数()3()21sin f x x x x =+++，则()(32)4f x f x -+-<的解集为（） A ．(,1)-∞ B ．(1,)+∞C ．(,2)-∞D ．(2,)+∞【答案】A 【分析】设3()()222sin g x f x x x x =-=++，然后可得函数()g x 为奇函数，函数()g x 在R 上单调递增，然后不等式()(32)4f x f x -+-<可化为()(32)g x g x -<-+，然后可解出答案. 【详解】设3()()222sin g x f x x x x =-=++，可得函数()g x 为奇函数，2()62cos 0g x x x '=++>，所以函数()g x 在R 上单调递增，()(32)4()2(32)2()f x f x f x f x g x -+-<⇒--<--+⇒-(32)()(32)g x g x g x <--⇒-<-+，所以321x x x -<-+⇒<．故选：A.22．（2021·河南·高三月考（文））已知函数()()12x x f x e e －＝+，记12a fπ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭＝，1log 2b f π⎛⎫ ⎪⎝⎭＝，()c f π＝，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a ＜b ＜cB ．c ＜b ＜aC ．b ＜a ＜cD ．b ＜c ＜a【答案】C 【分析】先判断函数的奇偶性，然后根据导函数的符号求出函数的单调区间，利用函数的单调性即可得出答案. 【详解】解：因为()()()12x x f x e e f x --=+=，所以函数()f x 为偶函数，()()12x xf x e e -'=-，当0x >时，()0f x '>，所以函数()f x 在()0,∞+上递增，则()1log log 22b f f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭，所以10log 212πππ<<<<，所以b a c <<. 故选：C ．23．（2021·安徽·高三月考（文））已知定义在R 上的函数()f x 满足：(1)f x -关于(1,0)中心对称，(1)f x +是偶函数，且312f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，则92f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值为（） A ．0 B ．-1 C ．1 D ．无法确定【答案】B 【分析】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称，又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ，所以()f x 关于(0,0)中心对称，即()f x 是奇函数；又(1)f x +是偶函数，又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ，所以()f x 关于直线1x =对称，可得函数()f x 的周期4T =，由此即可求出结果. 【详解】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称，又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ，所以()f x 关于(0,0)中心对称，即()f x 是奇函数；又(1)f x +是偶函数，又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ，所以()f x 关于直线1x =对称，即()(2)f x f x =-；所以()(2)f x f x =--，所以(+2)()f x f x =-，所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=，所以函数()f x 的周期4T =，911334211222222f f f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-==--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选：B.24．（2021·江西·赣州市赣县第三中学高三期中（理））函数()y f x =对任意x ∈R 都有(2)()f x f x +=-成立，且函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称，(1)4f =，则(2020)(2021)(2022)f f f ++=（）A ．1B ．2C ．3D ．4【答案】D 【分析】根据函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称，得到函数是奇函数，然后结合(2)()f x f x +=-，得到函数的周期为4T =求解. 【详解】因为函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称，所以函数()y f x =的图象关于点()0,0对称，即()()f x f x -=-，又因为(2)()f x f x +=-，所以(2)()f x f x +=-，即(4)()f x f x +=，所以函数的周期为4T =，又(1)4f =，所以(2020)(2021)(2022)(0)(1)(0)4f f f f f f ++=++=. 故选：D.25．（2021·江西·高三月考（文））若定义在R 上的奇函数()f x 在区间(0,)+∞上单调递增，且()30f =，则满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为（）A ．(][),15,-∞-+∞B ．[][]3,05,-+∞C ．[][]1,02,5-D ．(][),10,5-∞-【答案】C 【分析】根据函数的单调性、奇偶性、函数图象变换，结合图象求得正确答案. 【详解】依题意()f x 是R 上的奇函数，且在(0,)+∞递增，且()30f =，所以()f x 在(),0-∞递增，且()30f -=.()2f x -的图象是由()f x 的图象向右平移2个单位得到，画出()2f x -的大致图象如下图所示，由图可知，满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为[][]1,02,5-.故选：C.26．（2022·全国·高三专题练习）定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x ＋2)＝－f (x )，且在[0，1]上是减函数，则有（） A ．f 3()2<f 1()4-<f 1()4B ．f 1()4<f 1()4-<f 3()2C ．f 3()2<f 1()4<f 1()4-D ．f 1()4-<f 3()2-<f 1()4【答案】C 【分析】首先判断函数的周期，以及对称性，画出函数的草图，即可判断选项. 【详解】因为f (x ＋2)＝－f (x )，所以f (x ＋2＋2)＝－f (x ＋2)＝f (x )，所以函数的周期为4，并且()()()2f x f x f x +=-=-，所以函数()f x 关于1x =对称，作出f (x )的草图(如图)，由图可知3()2f <1()4f <1()4f -，故选：C.27．（2022·全国·高三专题练习）函数()342221x x f x x x⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩，，则不等式()1f x ≥的解集是（）A ．()513⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭，，B ．(]5133⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦，，C ．513⎡⎤⎢⎥⎣⎦，D ．533⎡⎤⎢⎥⎣⎦，【答案】B【分析】将()f x 表示为分段函数的形式，由此求得不等式()1f x ≥的解集. 【详解】()342221x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩，，443,3434,232,21x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪>⎪-⎩，当43x <时，431,11x x x -≥≤⇒≤，当423x ≤≤时，55341,233x x x -≥≥⇒≤≤，当2x >时，10x ->，则21,21,3231x x x x ≥≥-≤⇒<≤-，综上所述，不等式()1f x ≥的解集为(]5,1,33⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦.故选：B.28．（2021·安徽省亳州市第一中学高三月考（文））函数()f x 满足()()4f x f x =-+，若()23f =，则()2022f =（）A ．3B ．-3C ．6D ．2022【答案】B 【分析】根据函数()f x 满足()()4f x f x =-+，变形得到函数()f x 是周期函数求解. 【详解】因为函数()f x 满足()()4f x f x =-+，即()()4f x f x +=-，则()()()84f x f x f x +=-+=，所以函数()f x 是周期函数，周期为8，所以()()()()202225286623f f f f =⨯+==-=-．故选：B ．29．（2021·贵州·贵阳一中高三月考（理））函数2()ln(231)f x x x =-+的单调递减区间为（）A ．3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B ．1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C ．3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D ．(1,)+∞【答案】B【分析】先求出函数()f x 的定义域，再求出函数2231u x x =-+在所求定义域上的单调区间并结合复合函数单调性即可作答.【详解】在函数2()ln(231)f x x x =-+中，由22310x x -+>得12x <或1x >，则()f x 的定义域为1(,)(1,)2-∞+∞，函数2231u x x =-+在1(,)2-∞上单调递减，在(1,)+∞上单调递增，又ln y u =在(0,)u ∈+∞上单调递增，于是得()f x 在1(,)2-∞上单调递减，在(1,)+∞上单调递增，所以函数()f x 的单调递减区间为1(,)2-∞. 故选：B.30．（2021·广东·高三月考）已知定义域为R 的函数()y f x =在[0,10]上有1和3两个零点，且(2)y f x =+与(7)y f x =+都是偶函数，则函数()y f x =在[0,2013]上的零点个数为（）A ．404B ．804C ．806D ．402【答案】A【分析】根据两个偶函数得()f x 的对称轴，由此得函数的周期，10是其一个周期，由周期性可得零点个数．【详解】因为(2)y f x =+与(7)y f x =+都为偶函数，所以(2)(2)f x f x +=-+，(7)(7)f x f x +=-+，所以()f x 图象关于2x =，7x =轴对称，所以()f x 为周期函数，且2(72)10T =⋅-=，所以将[0,2013]划分为[0,10)[10,20)[2000,2010][2010,2013]⋅⋅⋅.而[0,10)[10,20)[2000,2010]⋅⋅⋅共201组，所以2012402N =⨯=，在[2010,2013]中，含有零点(2011)(1)0f f ==，(2013)(3)0f f ==共2个，所以一共有404个零点.故选：A.31．（2021·安徽·池州市江南中学高三月考（理））已知定义域为R 的函数f (x )满足f (－x )＝－f (x ＋4)，且函数f (x )在区间(2，＋∞)上单调递增，如果x 1<2<x 2，且x 1＋x 2>4，则f (x 1)＋f (x 2)的值（）A ．可正可负B ．恒大于0C ．可能为0D ．恒小于0【答案】B【分析】首先根据条件()(4)f x f x -=-+转化为(4)()f x f x -=-，再根据函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增，将1x 转换为14x -，从而14x -，2x 都在(2,)+∞的单调区间内，由单调性得到它们的函数值的大小，再由条件即可判断12()()f x f x +的值的符号．【详解】解：定义域为R 的函数()f x 满足()(4)f x f x -=-+，将x 换为x -，有(4)()f x f x -=-，122x x <<，且124x x +>，2142x x ∴>->，函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增，21()(4)f x f x ∴>-，(4)()f x f x -=-，11(4)()f x f x ∴-=-，即21()()f x f x >-，12()()0f x f x ∴+>，故选：B ．32．（2021·河南·模拟预测（文））已知非常数函数()f x 满足()()1f x f x -=()x R ∈，则下列函数中，不是奇函数的为（）A ．()()11f x f x -+ B ．()()11f x f x +- C ．()()1f x f x - D ．()()1f x f x + 【答案】D【分析】根据奇函数的定义判断．【详解】因为()()1f x f x -=()x R ∈，所以()1()()1f x g x f x -=+，则11()11()()()()1()11()1()f x f x f xg x g x f x f x f x -----====--+++，()g x 是奇函数，同理()()1()1f x h x f x +=-也是奇函数，1()()()()()p x f x f x f x f x =-=--，则()()()()p x f x f x p x -=--=-，是奇函数， 1()()()()()q x f x f x f x f x =+=+-，()()()()q x f x f x q x -=-+=为偶函数，故选：D ．33．（2021·四川郫都·高三月考（文））已知奇函数()f x 定义域为R ，()()1f x f x -=，当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时，()21log 2f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则52f ⎛⎫= ⎪⎝⎭（） A ．2log 3B ．1C ．1-D ．0【答案】D【分析】根据函数的奇偶性和(1)()f x f x -=可得函数的周期是2，利用周期性进行转化求解即可．【详解】解：奇函数满足(1)()f x f x -=，()(1)(1)f x f x f x ∴=-=--，即(1)()f x f x +=-，则(2)(1)()f x f x f x +=-+=，所以()f x 是以2为周期的周期函数，所以225111()()log ()log 102222f f ==+==．故选：D.34．（2022·全国·高三专题练习）已知函数()f x 的定义域为R ，且满足()()()()2f x y f x y f x f y ++-=，且12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()00f ≠，则()2021f =（）．A ．2021B ．1C ．0D ．1-【答案】C【分析】分别令0x y ==，令12x y ==得到()()110f x f x ++-=，进而推得函数()f x 是周期函数求解．【详解】令0x y ==，则()()()()00200f f f f +=，故()()()20010f f -=，故()01f =，（()00f =舍）令12x y ==，则()()1110222f f f f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故()10f =．∴()()()()11210f x f x f x f ++-==，即()()()()()()1124f x f x f x f x f x f x +=--⇒+=-⇒+=，故()f x 的周期为4，即()f x 是周期函数．∴()()202110f f ==．故选：C ．二、多选题35．（2021·全国·高三月考）()f x 是定义在R 上的偶函数，对x R ∀∈，均有()()2f x f x +=-，当[]0,1x ∈时，()()2log 2f x x =-，则下列结论正确的是（）A ．函数()f x 的一个周期为4B ．()20221f =C ．当[]2,3x ∈时，()()2log 4f x x =--D ．函数()f x 在[]0,2021内有1010个零点【答案】AC【分析】由()()2 x f f x +=-可判断A ，()()()2022450()5220f f f f =⨯+==-，可判断B ，当[]2,3x ∈时，[]20,1x -∈，结合条件可判断C ，易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===，可判断D.【详解】()f x 是定义在R 上的偶函数，对x R ∀∈，均有()()2 x f f x +=-，()()4 (2,f x f x f x ∴+=-+=）故函数的周期为4，故选项A 正确；()()()2022452(05201)f f f f =⨯+==-=-，故选项B 错误；当[]2,3x ∈时，[]20,1x -∈，则()()()()222log 2 2log 4f x f x x x ⎡=--=---=-⎤⎦-⎣，故选项C 正确；易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===，于是函数()f x 在[]0,2021内有1011个零点，故选项D 错误，故选：AC ．36．（2021·重庆市第十一中学校高三月考）关于函数()321x f x x +=-，正确的说法是（） A ．()f x 有且仅有一个零点B ．()f x 在定义域内单调递减C ．()f x 的定义域为{}1x x ≠D ．()f x 的图象关于点()1,3对称【答案】ACD【分析】将函数()f x 分离系数可得5()31f x x =+-，数形结合，逐一分析即可；【详解】解：323(1)55()3111x x f x x x x +-+===+---，作出函数()f x 图象如图：由图象可知，函数只有一个零点，定义域为{}|1x x ≠，在(),1-∞和()1,+∞上单调递减，图象关于()1,3对称，故B 错误，故选：ACD ．37．（2021·福建·三明一中高三月考）下列命题中，错误的命题有（）A ．函数()f x x =与()2g x =是同一个函数B ．命题“[]00,1x ∃∈，2001x x +≥”的否定为“[]0,1x ∀∈，21x x +<”C ．函数4sin 0sin 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭的最小值为4 D ．设函数22,0()2,0x x x f x x +<⎧⎪=⎨≥⎪⎩，则()f x 在R 上单调递增【答案】ACD【分析】求出两函数的定义域，即可判断A ；命题的否定形式判断B ；函数的最值判断C ；分段函数的性质以及单调性判断D ；【详解】解：函数()f x x =定义域为R ，函数2()g x =的定义域为[)0,+∞，所以两个函数的定义域不相同，所以两个函数不是相同函数；所以A 不正确；命题“0[0x ∃∈，1]，2001x x +”的否定为“[0x ∀=，1]，21x x +<”，满足命题的否定形式，所以B 正确；函数4sin sin y x x =+(0)2x π<<，因为02x π<<，所以0sin 1x <<，可知4sin 4sin y x x =+>，所以函数没有最小值，所以C 不正确；设函数22,0,()2,0,x x x f x x +<⎧⎪=⎨⎪⎩两段函数都是增函数，并且0x <时，0x →，()2f x →，0x 时，函数的最小值为1，两段函数在R 上不是单调递增，所以D 不正确；故选：ACD ．38．（2021·福建·高三月考）已知()f x 是定义域为R 的函数，满足()()13f x f x +=-，()()13f x f x +=-，当02x ≤≤时，()2f x x x =-，则下列说法正确的是（）A ．()f x 的最小正周期为4B ．()f x 的图象关于直线2x =对称C ．当04x ≤≤时，函数()f x 的最大值为2D ．当68x ≤≤时，函数()f x 的最小值为12- 【答案】ABC【分析】根据抽象函数关系式，可推导得到周期性和对称性，知AB 正确；根据()f x 在[]0,2上的最大值和最小值，结合对称性和周期性可知C 正确，D 错误.【详解】对于A ，()()13f x f x +=-，()()4f x f x ∴+=，()f x ∴的最小正周期为4，A 正确；对于B ，()()13f x f x +=-，()()22f x f x ∴+=-，()f x ∴的图象关于直线2x =对称，B 正确；对于C ，当02x ≤≤时，()()max 22f x f ==，()f x 图象关于2x =对称，∴当24x ≤≤时，()()max 22f x f ==；综上所述：当04x ≤≤时，()()max 22f x f ==，C 正确；对于D ，()f x 的最小正周期为4，()f x ∴在[]6,8上的最小值，即为()f x 在[]2,4上的最小值，当02x ≤≤时，()min 1124f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭，又()f x 图象关于2x =对称， ∴当24x ≤≤时，()min 711224f x f f ⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，()f x ∴在[]6,8上的最小值为14-，D 错误. 故选：ABC.39．（2022·全国·高三专题练习）设f (x )的定义域为R ，给出下列四个命题其中正确的是（）A ．若y ＝f (x )为偶函数，则y ＝f (x ＋2)的图象关于y 轴对称；B ．若y ＝f (x ＋2)为偶函数，则y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称；C ．若f (2＋x )＝f (2－x )，则y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称；D ．若f (2－x )＝f (x )，则y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称.【答案】BC【分析】根据偶函数的对称性，结合函数图象变换性质、函数图象关于直线对称的性质进行逐一判断即可.【详解】A ：中由y ＝f (x )关于y 轴对称，得y ＝f (x ＋2)的图象关于直线x ＝－2对称，所以结论错误；B ：因为y ＝f (x ＋2)为偶函数，所以函数y ＝f (x ＋2)的图象关于y 轴对称，因此y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称，所以结论正确；C ：因为f (2＋x )＝f (2－x )，所以y ＝f (x )的图象关于直线x ＝2对称，因此结论正确；D ：由f (2－x )＝f (x )，得f (1＋x )＝f (1－x )，所以y ＝f (x )关于直线x ＝1对称，因此结论错误，故选：BC.40．（2021·广东·湛江二十一中高三月考）已知函数sin ()()x f x e x R =∈，则下列论述正确的是（）A ．()f x 的最大值为e ，最小值为0B ．()f x 是偶函数C ．()f x 是周期函数，且最小正周期为2πD ．不等式()f x ≥5,66xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【答案】BD【分析】由|sin |[0,1]x ∈，得到函数的值域，可判定A 错误；由函数奇偶性的定义，可判定B 正确；由函数周期的定义，可得判定C 错误；由()f x ≥，得到1|sin |2x ≥，结合三角函数的性质，可判定D 正确.【详解】由|sin |[0,1]x ∈，可得的sin [1,]x e e ∈，故A 错误；由sin()|sin |()()x x f x e e f x --===，所以()f x 是偶函数，故B 正确；由|sin()||sin ||sin |(=e )()x x x f x e e f x ππ+-+===，所以π是()f x 的周期，故C 错误；由()f x ≥，即1sin 2x e e ≥，可得1|sin |2x ≥，解得x 的取值范围是5,66xk x k k ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ，故D 正确. 故选：BD. 41．（2021·全国·模拟预测）已知函数()21x f x x =-，则下列结论正确的是（） A ．函数()f x 在(),1-∞上是增函数B ．函数()f x 的图象关于点()1,2中心对称C ．函数()f x 的图象上存在两点A ，B ，使得直线//AB x 轴D ．函数()f x 的图象关于直线1x =对称【答案】AC【分析】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩，然后画出其图象可得答案. 【详解】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩，其大致图象如下，结合函数图象可得AC 正确，BD 错误.故选：AC.42．（2022·全国·高三专题练习）对于定义在R 上的函数()f x ，下列说法正确的是（）A ．若()f x 是奇函数，则()1f x -的图像关于点()1,0对称B ．若对x ∈R ，有()()11f x f x =+-，则()f x 的图像关于直线1x =对称C ．若函数()1f x +的图像关于直线1x =-对称，则()f x 为偶函数D ．若()()112f x f x ++-=，则()f x 的图像关于点()1,1对称【答案】ACD【分析】四个选项都是对函数性质的应用，在给出的四个选项中灵活的把变量x 加以代换，再结合函数的对称性、周期性和奇偶性就可以得到正确答案.【详解】对A ，()f x 是奇函数，故图象关于原点对称，将()f x 的图象向右平移1个单位得()1f x -的图象，故()1f x -的图象关于点（1，0）对称，正确；对B ，若对x ∈R ，有()()11f x f x =+-，得()()2f x f x +=，所以()f x 是一个周期为2的周期函数，不能说明其图象关于直线1x =对称，错误.；对C ，若函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称，则()f x 的图象关于y 轴对称，故为偶函数，正确；对D ，由()()112f x f x ++-=得()()()()112,202f f f f +=+=，()()()()312,422,f f f f +-=+-=，()f x 的图象关于（1，1）对称，正确.故选：ACD.第II 卷（非选择题）三、填空题43．（2021·广东·高三月考）请写出一个函数()f x =__________，使之同时具有如下性质：①图象关于直线2x =对称；②x R ∀∈，(4)()f x f x +=．【答案】()cos 2f x x π=（答案不唯一）. 【分析】根据性质①②可知()f x 是以4为周期且图象关于2x =对称点的函数，即可求解.【详解】解：由题可知，由性质①可知函数()f x 图象关于直线2x =对称；由性质②x R ∀∈，(4)()f x f x +=，可知函数()f x 以4为周期，写出一个即可，例如：()cos 2f x x π=，故答案为：()cos 2f x x π=（答案不唯一）. 44．（2021·湖南·高三月考）已知偶函数()f x 满足()()416f x f x +-=，且当(]0,1x ∈时，()[]222()f x f x =，则()3f -=___________.【答案】12【分析】利用函数的奇偶性及赋值法，可以解决问题.【详解】由()()416f x f x +-=，令2x =，可得()28f =.因为[]22(2)(1)16f f ==，212(1)02f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦≥，所以()10f ≥，所以()14f =，由()()416f x f x +-=，令1x =，可得()312f =.因为()f x 是偶函数，所以()()3312f f -==.故答案为：12.45．（2021·北京·中国人民大学附属中学丰台学校高三月考）定义在R 上的函数f (x )满足()()22f x f x -=+，且x ∈（0，1）时，1()24x f x =+，则23(log 8)2f +＝___．【答案】74【分析】由条件可得2233(log 8)(log )22f f +=，然后可算出答案. 【详解】因为()()22f x f x -=+，且x ∈（0，1）时，1()24x f x =+，所以23log 222331317(log 8)(log )2224244f f +==+=+= 故答案为：74. 46．（2021·上海奉贤区致远高级中学高三月考）定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=，2(2),[3,1)(),[1,3)x x f x x x ⎧-+∈--⎪=⎨∈-⎪⎩，数列{}n a 满足(),n a f n n N =∈*，{}n a 的前n 项和为n S ，则2021S =_________．【答案】337【分析】先判断出周期为6，再求出126a a a ++⋅⋅⋅+的值，最后求出2021S 的值【详解】因为函数()f x 满足(6)()f x f x +=，所以函数()f x 是周期为6的周期函数，()()()()12311,22,331a f a f a f f ======-=-，()()()()()456420,511,00a f f a f f a f ==-===-=-==，()()7711a f f ===，1261210101a a a ++⋅⋅⋅+=+-+-+=，因为202163365=⨯+，所以()2021126125336336112101337S a a a a a a =+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=⨯++-+-=故答案为：337.47．（2021·辽宁沈阳·高三月考）若函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数，则m 的值为________．【答案】12- 【分析】先根据()()11f f =-求出m 的值，再根据奇偶性的定义证明即可.【详解】解：由已知210x -≠，即0x ≠，故函数定义域为()(),00,-∞⋃+∞，因为函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数，则()()11f f =- 即1112121m m -⎛⎫-=-- ⎪--⎝⎭，解得12m =-，当12m =-时， ()()()()333331111212221211221x x x x x f x f x x x x x x -⎛⎫⎛⎫--=+⋅--+⋅=⋅--- ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭3332102121x x x x x x =⋅--=--. 故12m =-时，函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅ ⎪-⎝⎭为偶函数故答案为：12-. 48．（2021·全国·高三月考（理））已知函数2()sin f x x x x =-，则不等式(21)(1)f x f x -<+的解集为______.【答案】(0,2)【分析】利用导数可判断函数在(0,)+∞为增函数，再利用函数奇偶性的定义可判断函数为偶函数，从而将(21)(1)f x f x -<+转化为|21||1|x x -<+，进而可求出不等式的解集【详解】定义域为R ，由题意，()2sin cos (2cos )sin f x x x x x x x x '=--=--，当0x >时，()1sin 0f x x x '≥⋅->，故()f x 在(0,)+∞为增函数.因为22()()()sin()sin ()f x x x x x x x f x -=----=-=，所以()f x 为偶函数，故(21)(1)f x f x -<+即(|21|)(|1|)f x f x -<+，则|21||1|x x -<+，故22(21)(1)x x -<+，解得02x <<，故原不等式的解集为(0,2).故答案为：(0,2).49．（2022·全国·高三专题练习）函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为________. 【答案】2【分析】先利用诱导公式、二倍角公式化简，再将函数零点个数问题转化为两个函数图象的交点个数问题，进而画出图象进行判定.【详解】2π()2sin sin()2f x x x x =+- 222sin cos sin 2x x x x x =-=-，函数f (x )的零点个数可转化为函数1sin 2y x =与22y x =图象的交点个数，在同一坐标系中画出函数1sin 2y x =与22y x =图象的（如图所示）：由图可知两函数图象有2个交点，即f (x )的零点个数为2.故答案为：2.50．（2021·河南·高三月考（文））已知偶函数()f x 和奇函数()g x 均定义在R 上，且满足()()224359x f x g x x x +=-++，则()()13f g -+=______．【答案】223【分析】先用列方程组法求出()f x 和()g x 的解析式，代入即可求解.【详解】因为()()224359x f x g x x x +=-++……① 所以()()224359x f x g x x x -+-=+++ 因为()f x 为偶函数，()g x 为奇函数，所以()()224359x f x g x x x -=+++……② ①②联立解得：()235f x x =+，()249x g x x =-+，所以()()()22431331532392f g ⨯-+=-+-=+. 故答案为：223.。

专题04 函数的零点(第六篇)(解析版)

备战2020年高考数学大题精做之解答题题型全覆盖高端精品第六篇函数与导数专题04 函数的零点【典例1】【辽宁省丹东市2020届模拟】已知设函数()ln(2)(1)axf x x x e =+-+.（1）若，求极值；（2）证明：当，时，函数在上存在零点. 【思路引导】（1）通过求导得到，求出的根，列表求出的单调区间和极值.（2）对进行分类，当时，通过对求导，得到在单调递减，找到其零点，进而得到的单调性，找到，，可证在上存在零点.当时，根据（1）得到的结论，对进行放缩，得到，再由，可证在上存在零点. 【详解】（1）当时，，定义域为，由()102x f x x +'=-=+得．当变化时，，的变化情况如下表：故当时，取得极大值，无极小值．（2）()()1e 112ax f x a x x ⎡⎤=-++⎣+'⎦，．当时，因为，所以()()()21e 1202axf x a a x x ⎡⎤=--++⎣+'<⎦'，在单调递减．因为，()1002f b -'=-<，所以有且仅有一个()11,0x ∈-，使()10g x '=，当时，，当时，，所以在单调递增，在单调递减．所以()()010f x f >-=，而()0ln210f =-<，所以在存在零点．当时，由（1）得，于是，所以．所以．于是．因为()0ln210f =-<，所以所以在存在零点．综上，当，时，函数在上存在零点．【典例2】【河南省名校-鹤壁高中2019届高三压轴第二次考试】已知函数. （1）求函数在区间上零点个数；（其中为的导数）（2）若关于的不等式()()25312f x x a x ≥+-+在上恒成立，试求实数的取值范围. 【思路引导】（1）根据可得()43xf x e x '=+-，为递增函数，再根据零点存在性定理得出答案.（2）将不等式整理转化为求函数在的最小值，利用导数判断单调性和取值范围，遂可得解. 【详解】解：（1）函数的导数()43xf x e x '=+- ，则()43xf x e x '=+-在区间递增，又，()14310f e e '=+-=+>，则函数在区间上只有一个零点；（2）若关于的不等式()()25312f x x a x ≥+-+在上恒成立，整理得，即求函数在的最小值由的导数()()()22211111122x x e x e x g x x x x --+'=-+=- ，由的导数为，可得时，，函数递增，时，函数递减，则，即10x e x ≥+>，当时，，则在递增，可得()()min 312g x g e ==-，则.【典例3】【广东省茂名市2019届高三第一次综合测试】已知函数()()1ln f x x a R ax=+∈在处的切线与直线210x y -+=平行．(1)求实数的值，并判断函数的单调性； (2)若函数有两个零点，，且，求证：．【思路引导】（1）由可得，利用导数可求的单调区间. （2）由121211ln ,ln 22x m x m x x +=+=可得，，令，则且，构建新函数()()12ln 01h t t t t t=--<<，利用导数可以证明即. 【详解】（1）函数的定义域：，()11112f a =-='，解得，，()22112122x f x x x x-∴=-=' 令，解得，故在上是单调递减；令，解得，故在上是单调递增. （2）由为函数的两个零点，得121211ln ,ln 22x m x m x x +=+= 两式相减，可得121211ln ln 022x x x x -+-=因此，令，由，得.则121111+=2ln 2ln 2ln t t t t x x t t t---+=，构造函数()()12ln 01h t t t t t=--<<，则()()22211210t h t t t t -=+-=>'所以函数在上单调递增，故，即，可知.故命题得证.【典例4】【黑龙江省齐齐哈尔市2019届高三第二次模拟考试】已知函数ln ()(,)x af x bx a b R x-=-∈. （1）当时，讨论函数的单调性；（2）若函数在（为自然对数的底）时取得极值，且函数在上有两个零点，求实数的取值范围. 【思路引导】（1）当时，求函数的导数，利用函数单调性和导数之间的关系，即可判断f （x ）的单调性；（2）函数在上有两个零点等价于函数的图像与x 轴有两个交点，数形结合即可得到实数的取值范围. 【详解】（1）当时，，()()221ln 1ln x x a a x x f x x x ⋅--+-=='，令，得，当时，，当时，.所以函数在上单调递增，在上单调递减.（2），()()2431ln 2122ln x x a xa x x g x x x ⋅--⋅-=='+， ∵在时取得极值， ∴即1210a +-=， ∴.函数在上单调递增，在上单调递减，得函数的极大值，∴当函数在上有两个零点时，必有得. 当时，.∴的两个零点分别在区间与中. ∴的取值范围是.1. 【福建省泉州市2019届普通高中毕业班第二次质量检查】已知函数，. （1）证明：函数的极小值点为1；（2）若函数在有两个零点，证明：. 【思路引导】(1)利用导函数的正负确定函数的增减.(2) 函数在有两个零点，即方程在区间有两解，令()()221ln h x x x x =--通过二次求导确定函数单调性证明参数范围.解：（1）证明：因为，当时，2211ln 0,10,10x x x+-<，，所以在区间递减；当()1,x ∈+∞时，2211ln 0,10,10x x x>+>->，所以，所以在区间递增；且，所以函数的极小值点为1 （2）函数在有两个零点，即方程在区间有两解，令()()221ln h x x x x =--，则()1'2ln h x x x x x=--令，则()21'2ln 10x x x ϕ=++>，所以在单调递增，又，()5'24ln202h =-> 故存在唯一的，使得()1'2ln 0h m m m m m=--=，即，所以在单调递减，在区间单调递增，且，又因为，所以，方程关于的方程在有两个零点，由的图象可知，()()min 17118h x k h -<<-≤=-，即.2. 【湖北省2019届高三4月份调研考试】已知21()(ln )ln 12f x x x k x =---. （1）若是上的增函数，求的取值范围；（2）若函数有两个极值点，判断函数零点的个数. 【思路引导】(1) 由题意知恒成立,构造函数，对函数求导，求得函数最值，进而得到结果；（2）当时先对函数求导研究函数的单调性可得到函数有两个极值点，再证，. 【详解】（1）由()()21ln ln 12f x x x k x =---得()ln x x k f x x'--=，由题意知恒成立，即，设，，时()0F x '<，递减，()1,x ∈+∞时，，递增；故()()min 110F x F k ==-≥，即，故的取值范围是. （2）当时，单调，无极值；当时，，一方面，，且在递减，所以在区间有一个零点. 另一方面，，设，则()20kg k e ='->，从而在递增，则，即，又在递增，所以在区间有一个零点.因此，当时在和各有一个零点，将这两个零点记为， ()121x x <<，当()10,x x ∈时，即；当()12,x x x ∈时，即；当()2,x x ∈+∞时，即：从而在递增，在递减，在递增；于是是函数的极大值点，是函数的极小值点. 下面证明：，由()10f x '=得11ln 0x x k --=，即，由()()211111ln ln 12f x x x k x =--- 得()()()21111111ln ln ln 12f x x x x x x =---- ()211111ln ln 12x x x x =+--，令()()21ln ln 12m x x x x x =+--，则，①当时，递减，则()()10m x m >=，而，故；②当()1,x ∈+∞时，递减，则()()10m x m <=，而，故；一方面，因为，又，且在递增，所以在上有一个零点，即在上有一个零点.另一方面，根据1(0)xe x x >+>得，则有：()()444221211121k k f e e k k k =-->+-- 24374044k k k k ⎛⎫=+-+> ⎪⎝⎭，又，且在递增，故在上有一个零点，故在上有一个零点. 又，故有三个零点.3. 【山西省吕梁市2020届模拟】已知函数．（1）当时，证明的图象与轴相切；（2）当时，证明存在两个零点．【思路引导】（1）先求导，再设切点，求出切点坐标，即可证明，（2）分离参数，构造函数，利用导数求出函数的最值，即可证明. 【详解】证明：（1）当a ＝1时，f （x ）＝（x ﹣2）lnx +x ﹣1． ∴f ′（x ）＝lnx ++1，若f （x ）与x 轴相切，切点为（x 0，0）， ∴f （x 0）＝（x 0﹣2）lnx 0+x 0﹣1＝0f ′（x 0）＝lnx 0++1＝0，解得x 0＝1或x 0＝4（舍去） ∴x 0＝1，∴切点为（1，0），故f （x ）的图象与x 轴相切（2）∵f （x ）＝（x ﹣2）lnx +ax ﹣1＝0， ∴a ＝﹣＝﹣lnx +，设g （x ）＝﹣lnx +， ∴g ′（x ）＝﹣﹣+＝，令h （x ）＝1﹣2x ﹣2lnx易知h （x ）在（0，+∞）为减函数， ∵h （1）＝1﹣1﹣2ln 1＝0，∴当x ∈（0，1）时，g ′（x ）＞0，函数g （x ）单调递增，当x ∈（1，+∞）时，g ′（x ）＜0，函数g （x ）单调递减， ∴g （x ）max ＝g （1）＝1，当x →0时，g （x ）→﹣∞，当x →+∞时，g （x ）→﹣∞， ∴当a ＜1时，y ＝g （x ）与y ＝a 有两个交点，即当a ＜1时，证明f （x ）存在两个零点4. 【广东省深圳市2019届高三第一次（2月)调研考试】已知函数，其定义域为.（其中常数2.718 28e =，是自然对数的底数）（1）求函数的递增区间；（2）若函数为定义域上的增函数，且12()()4f x f x e +=-，证明: . 【思路引导】（1）求得函数的导数22(1)()()x e x x a f x x--'=，分类讨论，即可求解函数的单调区间；（2）由题意，问题转化为，令，，即证，根据函数的单调性，即可作出证明．【详解】（1）易知()()()221x e x x af x x --'=，①若，由解得，∴函数的递增区间为； ②若，则∴函数的递增区间为和； ③若，则()()()22110x e x x f x x+='-≥，∴函数的递增区间为；④若，则∴函数的递增区间为和；综上，若，的递增区间为；若，的递增区间为和；若，函数的递增区间为；若，函数的递增区间为和.（2）∵函数为上的增函数，∴，即，注意到()12f e =-，故， ∴不妨设，欲证，只需证，只需证，即证，即证，令，，只需证， ∴ ，下证()0x ϕ'≥，即证，由熟知的不等式可知()()22221211x x e e x x --=≥+-=，当时，即， ∴()()()2222132x e x x x x -+--- ，易知当时，2210x x --<，∴()()322311210x x x x x x -++=---≥，∴，∴()0x ϕ'≥，即单调递增，即，从而得证.。

2020年高考数学(理)函数与导数专题04 二次函数及其性质(解析版)

函数与导数04 函数二次函数及其性质一、具体目标：1.掌握二次函数的图象与性质,2.会求二次函数的最值(值域)、单调区间. 二、知识概述：二次函数1.一元二次方程的相关知识：20(0)ax bx c a ++=≠根的判别式：；判别式与根的关系：________________________；求根公式：_____________________；韦达定理：____________________.ac b 42-=∆；⎪⎩⎪⎨⎧∈<∆==∆≠>∆φx x x x x ,0,0,02121；aac b b x242-±-=；⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+a c x x a b x x 2121 2.二次函数的相关知识： 2(0)y ax bx c a =++≠定义域：________________________；值域：________________________；对称轴方程：____________________；顶点坐标：____________________；与y 轴的交点坐标：______________. 二次函数的顶点式：______________.二次函数的零点式：__________________；与x 轴的交点坐标：_______________________；定义域：R ；值域：),44[,02+∞->abac a ；]44,(,02ab ac a --∞< 【考点讲解】对称轴方程：ab x 2-=；顶点坐标：)44,2(2a b ac a b --；与y 轴的交点坐标：),0(c .二次函数的顶点式：h k x a y +-=2)(.二次函数的零点式：))((21x x x x a y --=；与x 轴的交点坐标：)0,24(2aacb b -±-； 3.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的单调性：当0a >时，单调增区间是___________；单调减区间是__________. 当0a <时，单调增区间是___________；单调减区间是__________.0>a 时),2(+∞-a b ；)2,(a b --∞．0<a 时)2,(a b --∞；),2(+∞-ab4.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠在某一闭区间上的最值：首先确定二次函数的顶点：_______________ ①若顶点的横坐标在给定的区间上，则：0a >时，在顶点处取得最____值，为_______，在离对称轴较远的端点取得最____值. 0a <时，在顶点处取得最____值，为_______，在离对称轴较远的端点取得最____值.②若顶点的横坐标不在给定的区间上，则：0a >时，最___值在离对称轴较近的端点处取得，最___值在离对称轴较远的端点处取得. 0a <时，最___值在离对称轴较近的端点处取得，最___值在离对称轴较远的端点处取得.)44,2(2a b ac a b --；①小，a b ac 442-，大；大，ab ac 442-，小 ②小大大小5.考点探析：从近几年的高考试题来看，二次函数图像的应用与其最值问题是高考的热点，题型多以小题或大题中关键的一步的形式出现，主要考查二次函数与一元二次方程及一元二次不等式三者的综合应用．高考对幂函数，只需掌握简单幂函数的图象与性质.6.温馨提示：（1）二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型：轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动，不论哪种类型，解决的关键是考查对称轴与区间的关系，当含有参数时，要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论；（2）二次函数的单调性问题则主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解． 7.根据已知条件确定二次函数解析式，一般用待定系数法，选择规律如下：（1）已知三个点的坐标，可选用一般式；（2）已知顶点坐标、对称轴、最大或最小值，可选用顶点式；（3）已知抛物线与x 轴的两交点坐标，可选用两点式. 【常见题型】1.二次函数的解析式：（1）已知二次函数的图象经过三点错误!未找到引用源。

高中数学-函数零点问题及例题解析

高中数学-函数零点问题及例题解析高中数学-函数零点问题及例题解析一、函数与方程基本知识点1、函数零点：（变号零点与不变号零点）1) 对于函数 y=f(x)，将方程 f(x)=0 的实数根称为函数y=f(x) 的零点。

2) 方程 f(x)=0 有实根⇔函数 y=f(x) 的图像与 x 轴有交点⇔函数 y=f(x) 有零点。

若函数 f(x) 在区间 [a,b] 上的图像是连续的曲线，则 f(a)f(b)<0 是 f(x) 在区间 (a,b) 内有零点的充分不必要条件。

2、二分法：对于在区间 [a,b] 上连续不断且 f(a)f(b)<0 的函数 y=f(x)，通过不断地把函数 y=f(x) 的零点所在的区间一分为二，使区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点的近似值的方法叫做二分法。

二、函数与方程解题技巧零点是经常考察的重点，对此部分的做题方法总结如下：一）函数零点的存在性定理指出：“如果函数 y=f(x) 在区间 [a,b] 上的图象是连续不断的一条曲线，并且 f(a)f(b)<0，那么，函数 y=f(x) 在区间 (a,b) 内有零点，即存在 c∈(a,b)，使得f(c)=0，这个 c 也是方程 f(x)=0 的根”。

根据函数零点的存在性定理判断函数在某个区间上是否有零点（或方程在某个区间上是否有根）时，一定要注意该定理是函数存在零点的充分不必要条件。

例如，函数 f(x)=ln(x+1)-2 的零点所在的大致区间是 ( )。

分析：显然函数 f(x)=ln(x+1)-2 在区间 [1,2] 上是连续函数，且 f(1)0，所以由根的存在性定理可知，函数 f(x)=ln(x+1)-2 的零点所在的大致区间是 (1,2)，选 B。

二）求解有关函数零点的个数（或方程根的个数）问题。

函数零点的存在性定理，它仅能判断零点的存在性，不能求出零点的个数。

对函数零点的个数问题，我们可以通过适当构造函数，利用函数的图象和性质进行求解。

根据函数的零点与周期性知识点与经典例题

根据函数的零点与周期性知识点与经典例题函数的零点和周期性是数学中的重要概念，在许多应用领域都有着广泛的应用。

本文将介绍函数的零点和周期性的基本概念，并通过经典例题加深理解。

函数的零点函数的零点是指函数取值为零的点。

以函数f(x)为例，当f(x) = 0时，x的取值即为函数的零点。

具体而言，对于一元函数f(x)，其零点表示为x = α，其中α为实数。

函数的零点在数学和科学研究中有着重要的作用。

首先，函数的零点可以用来确定方程的解。

例如，在解析几何中，通过求解两个曲线的交点来确定它们的位置关系。

此外，零点还可以用于确定函数的性质，如函数的奇偶性、单调性等。

函数的周期性函数的周期性是指函数在一定范围内以一定规律重复的特性。

以函数f(x)为例，当对于任意实数x和正整数T，都有f(x+T) = f(x)成立时，函数f(x)具有周期性，且T为函数的周期。

许多实际问题中的变量往往具有周期性。

例如，气象数据中的气温、湿度等变量通常会在一天内周期性地变化。

此外，电流、电压等电学量在交流电中也具有周期性。

经典例题例题1已知函数f(x) = 2sin(x) + 3cos(x)，求f(x)的零点。

解答：当f(x) = 0时，有2sin(x) + 3cos(x) = 0。

将这个方程转化为三角函数的和差公式，可得2sin(x+α) = 0，其中α为相位角。

由于sin(x)在周期为2π时为零，所以x+α的取值为kπ，其中k为整数。

因此，f(x)的零点为x = kπ-α。

例题2已知函数f(x) = sin(2x)，求f(x)的周期。

解答：根据三角函数的周期性，sin(x)的周期为2π。

将函数f(x)中的x替换为2x，则sin(2x)的周期为1/2倍的sin(x)的周期，即周期为4π。

经典例题的解答可以帮助我们更好地理解函数的零点和周期性的概念，同时也为我们解决实际问题提供了思路和方法。

总结本文介绍了函数的零点和周期性的基本概念，并通过经典例题进行了阐述。

高考常考题- 函数的零点问题(含解析)

函数的零点问题一、题型选讲题型一、运用函数图像判断函数零点个数可将零点个数问题转化成方程，进而通过构造函数将方程转化为两个图像交点问题，并作出函数图像。

作图与根分布综合的题目，其中作图是通过分析函数的单调性和关键点来进行作图，在作图的过程中还要注意渐近线的细节，从而保证图像的准确。

例1、(2019苏州三市、苏北四市二调）定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x ＋4)＝f (x )，且在区间[2，4)上⎩⎨⎧<≤-<≤-=43,432,2)(x x x x x f 则函数x x f y log 5)(-=的零点的个数为例2、(2017苏锡常镇调研）若函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧12x－1，x ＜1，ln xx 2，x ≥1，)则函数y ＝|f (x )|－18的零点个数为________．例3、【2018年高考全国Ⅲ卷理数】函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π，的零点个数为________．题型二、函数零点问题中参数的范围已知函数零点的个数，确定参数的取值范围，常用的方法和思路：(1) 直接法：直接根据题设条件构建关于参数的不等式，再通过解不等式确定参数范围．(2) 分离参数法：先将参数分离，转化成求函数值域问题加以解决，解法2就是此法．它的本质就是将函数转化为一个静函数与一个动函数的图像的交点问题来加以处理，这样就可以通过这种动静结合来方便地研究问题．(3) 数形结合法：先对解析式变形，在同一平面直角坐标系中，画出函数的图像，然后数形结合求解．例4、（2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末）已知ln ,1()(2),1x x f x f x k x ≥⎧=⎨-+<⎩若函数()1y f x =-恰有一个零点，则实数k 的取值范围是（） A ．(1,)+∞B ．[1,)+∞C ．(,1)-∞D ．(,1]-∞例5、（2020·全国高三专题练习（文））函数()()22log ,1,1,1,x x f x f x x ≥⎧=⎨+<⎩，若方程()2f x x m =-+有且只有两个不相等的实数根，则实数m 的取值范围是（） A ．(),4-∞B ．(],4-∞C ．()2,4-D ．(]2,4-例6、【2020年高考天津】已知函数3,0,(),0.x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩若函数2()()2()g x f x kx x k =--∈R 恰有4个零点，则k 的取值范围是 A ．1(,)(22,)2-∞-+∞ B ．1(,)(0,22)2-∞-C ．(,0)(0,22)-∞ D ．(,0)(22,)-∞+∞例7、【2019年高考浙江】已知,a b ∈R ，函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩．若函数()y f x ax b =--恰有3个零点，则A ．a <–1，b <0B ．a <–1，b >0C ．a >–1，b <0D ．a >–1，b >0例8、（2020·浙江学军中学高三3月月考）已知函数2(4),53()(2),3x x f x f x x ⎧+-≤<-=⎨-≥-⎩，若函数()()()1g x f x k x =-+有9个零点，则实数k 的取值范围是（）A ．1111,,4664⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B ．1111,,3553⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C ．11,64⎛⎫⎪⎝⎭D ．11,53⎛⎫ ⎪⎝⎭例9、（2020届浙江省杭州市第二中学高三3月月考）已知函数()()2,22,2,x f x f x x ≤<=-≥⎪⎩()2g x kx =+，若函数()()()F x f x g x =-在[)0,+∞上只有两个零点，则实数k 的值不可能为A ．23- B ．12-C ．34-D ．1-二、达标训练1、（2019·山东师范大学附中高三月考）函数()312xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点所在区间为（） A ．()1,0-B ．10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．()1,22、【2018年高考全国Ⅰ卷理数】已知函数()e 0ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩，，，，()()g x f x x a =++．若g （x ）存在2个零点，则a 的取值范围是A ．[–1，0）B ．[0，+∞）C ．[–1，+∞）D ．[1，+∞）3、（2020届浙江省“山水联盟”高三下学期开学）已知,a b ∈R ，函数(),0(),0x x a e ax x f x x x ⎧++≤=⎨>⎩，若函数()y f x ax b =--恰有3个零点，则（） A ．1,0a b >>B ．1,0a b ><C ．1,0a b <>D ．1,0a b <<4、（2020届山东实验中学高三上期中）设定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x x -+=，且当0x ≤时，()f x x '<.己知存在()()()220111122x x f x x f x x ⎧⎫∈-≥---⎨⎬⎩⎭，且0x 为函数()x g x e a=-(,a R e ∈为自然对数的底数)的一个零点，则实数a 的取值可能是（） A ．12BC ．2e D5、（2020届山东师范大学附中高三月考）已知函数(01)()2(1)x f x x x⎧<≤⎪=⎨>⎪⎩，若方程()f x x a =-+有三个不同的实根，则实数a 的取值范围是________．6、【2018年高考浙江】已知λ∈R ，函数f (x )=24,43,x x x x x λλ-≥⎧⎨-+<⎩，当λ=2时，不等式f (x )<0的解集是___________．若函数f (x )恰有2个零点，则λ的取值范围是___________．7、【2020届江苏省南通市如皋市高三下学期二模】已知函数()222,01,03x x ax a x f x e ex a x x⎧++≤⎪=⎨-+>⎪⎩，若存在实数k ，使得函数()y f x k =-有6个零点，则实数a 的取值范围为__________.一、题型选讲题型一、运用函数图像判断函数零点个数可将零点个数问题转化成方程，进而通过构造函数将方程转化为两个图像交点问题，并作出函数图像。

专题04 函数的定义域、解析式、值域(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)

专题04 函数的定义域、解析式、值域（知识梳理）一、函数的定义域定义域特指x 的值。

函数题的解答不能不考虑函数的定义域，抛弃函数的定义域解决函数问题没有任何意义。

但大部分学生都会忽视这一问题，所以被称为隐形杀手，一定要确立定义域优先的思想。

基本解题思路：①注意“定义域优先”；②不要对解析式化简变形；③在解不等式组时要细心、快而准，分类讨论要全面，取交集时需要借助数轴； ④要注意端点值或边界值能否取到； ⑤定义域要用集合或者区间的形式写出； ⑥换元法要注意新变量的取值范围；⑦注意对于指数不等式、对数不等式和分式不等式的解法的通用方法。

（一）单一函数经过四则运算结合求函数的定义域。

1、基本函数定义域的要求： (1)分式函数，分母不为0；(2)偶次根式函数的被开方数为非负数； (不要忘记等号) (3)一次函数、二次函数的定义域为R ；(4)0x 中的底数不等于0； (n x -中的底数也不等于0) (5)指数函数x a y =定义域为R ，对数函数x y a log =定义域为0>x ； (注意0>a 且1≠a ) (6)x y sin =、x y cos =的定义域为R ；x y tan =的定义域为},2|{z k k x x ∈π+π≠；x y cot =的定义域为},|{z k k x x ∈π≠；(7)实际问题应考虑实际限制。

2、剥洋葱原理→一层一层→交集(同时成立) →最后把求定义域转化成解不等式。

例1-1．函数3121)(++-=x x f x 的定义域为( )。

A 、]0,3()3,(---∞ B 、]1,3()3,(---∞ C 、]0,3(- D 、]1,3(- 【答案】C【解析】⎩⎨⎧>+≥-03021x x ，解得03≤<-x ，故选C 。

例1-2．函数211ln)(x xx x f -++=的定义域为。

【答案】]1,0( 【解析】0111>+=+xx x 且0≠x 且012≥-x 解得10≤<x 。

专题04函数的最值问题(解析版)

2020年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破专题04函数的最值问题函数是数学的灵魂，是高中数学的主干知识，贯穿高中数学始终.函数的最值是函数的重要性质，与其他数学知识联系紧密，在数学建模、最优化等问题中也有广泛的应用.它蕴含了函数与方程、数形结合、分类讨论、等价转化等重要数学思想，是历年高考的必考内容.分析历年各地高考试卷中涉及的函数最值问题，主要有以下特点:(1)总体难度中等偏上.(2)最值问题的呈现形式通常有三种.其一，直接给出函数求其最值，这类题常以客观题形式出现；其二，在解答题中作为子问题出现，难度中等；其三，隐性呈现，如不等式恒成立、有解等问题，几何或应用题中的最优化问题，需要对问题进行二次转化，化归为最值问题，这类题难度较大.(3)近几年试卷中出现多变量函数的最值问题，这类题形式简单但难以找到解题突破口，虽然可以通过转化化归为常见问题，但转化难度较大，对考查学生的思维能力确有其独到之处.由于函数最值问题难度较大，思维要求较高，常导致部分学生对某些问题“无从下手”或“会而不对，对而不全”.解决这一难题，需从三方面入手:(1)加强对最值概念的理解，注意其两个要素缺一不可(一是不等式对定义域中任意值恒成立，二是确保等号取到)，通过多角度对常见函数最值问题的研究，再次回顾探求最值问题的常用策略和基本思想，拓宽解题思路，增强选择意识和求简能力，熟悉探求最值的基本技能，培养直观想象能力；(2)通过对较复杂的函数、多变量函数的最值问题的探求，强化转化化归意识，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；(3)通过最值概念与其他知识的综合运用，增强数学应用意识，培养数学模型和数据分析等综合能力.本专题拟用两个课时完成，第一课时让学生在教师的帮助之下自主建构知能体系，并通过相关训练熟悉基本方法，体会其中蕴含的数学思想.第二课时着重研究多变量函数最值问题和最值的简单应用问题，提升学生的转化意识和数学应用能力.1自主建构，联珠结网“学之道在于悟”.经过前面的复习，学生已掌握了不少函数最值的求法，但稍显零碎、分散，没有进行归纳总结.放手让学生自主盘点研究过哪些函数的最值?分别有哪些方法?尝试提炼其中蕴含的数学思想.由此总结得出探求一次函数、二次函数、三次函数、简单一次分式函数、二次分式函数等常见代数函数最值的基本方法和思想，进一步总结与指数函数、对数函数相关的函数以及简单的无理函数、含绝对值函数等超越函数最值的探求方法，突出向代数函数转化的意识，提炼数形结合、函数与方程、分类讨论、等价转化等数学思想.让学生自我总结，历经自主建构知能体系的过程，有助于提升学生对最值问题的认识，培养回顾反思的意识和概括总结的能力.2立足基础，温故知新“学数学重在做数学”.在自主建构出较为完善的知识体系的基础上，用以下几个与函数最值相关的问题，熟识最值问题的常用处理策略，提升思路的选择与甄别能力，加强学生数学思想的渗透与培养.例1－1函数的最小值为.思路探求:解法1，由(x∈[1，2])，当a≥4时，，f(x)在区间[1，2]上递减，此时最小值为；当a≤1时，，f(x)在区间[1，2]上递增，此时最小值为f(1)=1+a；当1<a<4时，由f(x)在区间内递减，在区间内递增，此时最小值为.因此，.解法2:作为客观题，直接利用“模型”即可获得函数的单调性.当a<0时，f(x)为“双刀”型函数，在区间(0，+∞)内单调递增；当a>0时，f(x)为“双勾”型函数，在区间内递减，在区间内递增；当a=0时，f(x)=x在区间(0，+∞)内单调递增，由此同样可以得到结论.方法点睛:通过研究函数的单调性探求最值是求函数最值的基本策略之一.掌握常见的函数模型对明确求解目标、提高解题速度大有益处.除常见的多项式函数、幂函数、指数函数、对数函数外，研究并积累一些常见的函数模型图像及其性质(如，等)，增强数学模型意识，有助于提升学生的数学能力.例1－2设函数的最小值为1，求实数a取值的集合.思路探求:解法1，由该二次函数的对称轴为直线，故可以就与区间[1，3]的关系分三种情形进行讨论，并求得其最小值，由g(a)=1可得a取值集合为{4}.解法2:从最小值的定义出发，由f(x)最小值为1，即当x∈[1，3]时，x2－ax+5≥1恒成立，且存在x0∈[1，3]使“=”成立，亦等价于当x∈[1，3]时，a≤恒成立，且存在使“=”成立.由最小值定义可知，a即为函数的最小值.易求“双勾”函数h(x)在区间[1，3]上的最小值为4，故而a取值集合为{4}.方法点睛:解法1想法自然，是一种正向思维方式，充分体现了分类讨论的数学思想.解法2两次使用最值定义，将含参函数最值问题转化为不含参数的函数最值问题，较之解法1，过程更为简捷，这在已知含参函数最值求参数这类问题中常被使用，但在使用最值定义时应注意两个要素(“不等式恒成立”和“使等号成立”)，缺一不可.例1－3函数y=2x－的最小值为思路探求:解法1，为了处理二次根式，将原式化为，两边平方可得.由该方程有实根(原函数定义域为非空数集)，其根的判别式△≥0，由此可得，而当时，故当时，函数取得最小值.解法2:令，则，从而，不难求得其最小值为.解法3:利用导数研究其单调性，再求最小值.方法点睛:将无理式转化为有理式是处理无理式的基本策略.转化的方法通常有换元(代数换元或三角换元)、分母(或分子)有理化、乘方(平方)等.但转化时尤其要注意变形等价性要求.解法1是通过平方的手段将原式转化为整式方程，体现方程思想在函数最值问题中的应用.但需注意方程(*)其实与原函数式并不等价，“”应是原式成立的必要条件，但通过验证等号恰能取得，故而能确保结论的正确性.解法3是研究可导函数最值的基本策略，如求函数的最小值，研究其单调性优于换元转化的方法，但要注意“定义域优先原则”的应用.3合理转化，化生为熟多变量函数最值问题的基本处理策略，是通过合理消元或代换转化为一元函数等学生较为熟悉的问题，“整体思想”“函数与方程思想”等数学思想的正确运用是实现转化的关键所在.例2－1已知实数x，y满足3x+xy=3，则的最小值是.思路探求:看似两个变量的问题，而由已知条件可以消去一个变量，化为一元函数.解法1:选择x为变量，则易得，可借助导数研究其单调性再求最值，或从方程角度将其转化为关于x的一元二次方程，由方程有实根，则判别式不小于零得最小值为8(因为T是定义在开区间内的连续函数，故其最值只能在极值点取得，但需检验取最值时恰在内).解法2:选择y为变量，由，可得y>3，则，再借助基本不等式或函数知识更容易求得当时取得最小值8.方法点睛:“函数思想”的运用是解题的关键.通过消元转化为一元函数模型是解题的基本出发点，但两种消元的方法导致求解过程的繁简程度大相径庭，后者简单了许多，这样的分析、比较有益于培养学生多角度尝试的意识，提升发现问题、分析问题的能力.例2－2已知a>b>c>0，求的最小值.思路探求:解法1，将T视为关于c的函数f(c)，则，由此将三元问题转化为二元问题；再将其视着关于b的函数，利用函数或不等式知识可求g(b)≥，进一步将二元问题转化为一元问题，再由基本不等式或函数知识可求其最小值为4，当时取得最小值.解法2:由，记，则，同样可求得其最小值为4.方法点睛:转化为一元问题仍然是解题的基本出发点.由于不能通过等量关系代入消元，故“函数思想”的运用或“放缩”成为这类问题的常用转化策略.运用函数思想时，注意“主元”的选择，多次放缩后，注意验证各个等号的相容性.4综合运用，以简驭繁函数的最值在处理不等式有关问题(如恒成立、有解等)、函数其他性质的研究(如单调性、零点存在性)以及实际应用问题中有其重要的作用，合理准确的转化是正确运用的关键.例3－1已知f(x)，g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数，且.若在区间上存在x0，使得成立，则实数a的最大值和最小值之和为.思路探求:条件即表示关于x的方程af(x)+g(2x)=0在区间上有解，又易求f(x)=，由此可进一步转化为在区间上有解.从而a的取值集合即为函数的值域，a的最值即为函数h(x)的最值.令，则运用导数求得h(x)=u(t)=，所以a的最大值与最小值之和为.方法点睛:“等价转化”思想在该题的求解过程中得以充分体现.关于a的方程a=f(x)有解，可等价转化为a的取值集合为函数f(x)的值域.类似地，若f(x)存在最小值，则关于x的不等式a≤f(x)恒成立，可等价转化为a≤[f(x)]min；分离变量可将含参函数的最值问题转化为不含参函数的最值问题，简化求解过程；在探求函数h(x)值域时，整体换元转化问题较之运用导数直接研究其单调性等方法更为简捷.例3－2设函数，若对于定义域内的任意x1，总存在x2使得，则满足条件的实数a的取值范围是.思路探求:由对定义域内的任意x1总存在x2使得，可得f(x)无最小值.而f(x)=，令，则f(x)=g(t)=2at2+t(t≠0)无最小值.分类讨论可得当a=0和a>0时，g(t)(t≠0)无最小值，故a的取值范围是.方法点睛:对最值概念的深刻理解是实现条件转化的关键所在.在研究函数f(x)最值存在性时，还可以令x－a=t，将函数f(x)转化为函数g(t)=，但研究过程要复杂许多.例3－3设长方体各棱长之和为36cm，表面积为48cm2，求该长方体体积的最大值和最小值.思路探求:容易将问题转化为“已知正实数a，b，c满足a+b+c=9，ab+bc+ca=24，求T=abc的最大值和最小值”.由已知条件可得a+b=9－c，ab=24－c(a+b)=c2－9c+24，从而T=abc=c3－9c2+24c.由此将T转化为一元函数，求出c的取值范围(定义域)即可探求其最值解法1:从方程角度，将a，b视作关于x的方程x2－(9－c)x+(c2－9c+24)=0的两个正实根，不难得到1≤c≤5；也可以通过消元化成关于a (b )的一元二次方程再求解. 解法2:从不等式角度，由构造关于c 的不等式，解得1≤c ≤5令f (c )=c 3－9c 2+24c (1≤c ≤5)，借助导数可得其在区间[1，2]上单调递增，在区间[2，4]上单调递减，在区间[4，5]上单调递增，从而[f (c )]max =，即T 的最大值为20，最小值为16.方法点睛:将多变量函数式转化为一元函数模型是解题的基本方向.探求c 的取值范围时，引导学生从条件等式的形式，联想方程相关知识(根与系数的关系)或基本不等式，由此构造关于c 的不等关系得到其范围，这样有助于培养学生数学联想、直观想象等综合能力.最新模拟题强化1．函数223y x x =-+在闭区间[0,]m 上有最大值3，最小值为2， m 的取值范围是 A ．(,2]-∞ B ．[0,2] C ．[1,2] D ．[1,)+∞【答案】C 【解析】作出函数()f x 的图象，如图所示，当1x =时，y 最小，最小值是2，当2x =时，3y =，函数2()23=-+f x x x 在闭区间[0，]m 上上有最大值3，最小值2，则实数m 的取值范围是[1，2]．故选：C ．2．函数443y x x =-+在区间[2,3]-上的最小值为( ) A ．72B ．36C ．12D ．0【答案】D 【解析】解：344y x '=-，令0y '=，即3440x -= 解得1x = 当1x <时，0y '< 当1x >时，0y '> ∴1|0x y y ===极小值，而端点的函数值2|27x y =-=，3|72x y ==，得min 0y =．故选D.3．已知(0,1)(1,)a ∈+∞，且函数2,2(),2x a x f x x x ⎧≤=⎨>⎩在R 上有最小值，则a 的取值范围为（）A ．()0,1?B ．()()0,11,2?⋃C ．(]1,2D ．[)2,+∞【答案】A 【解析】当2x >时，2()4f x x =>；当2x ≤时，()x f x a =，若(0,1)a ∈时，2()x f x a a ≥=，且24a <，∴函数2,2(),2x a x f x x x ⎧≤=⎨>⎩在R 上有最小值2a ，当(1,)∈+∞a 时，(20(),x f x a a ⎤∈=⎦，此时，显然函数2,2(),2x a x f x x x ⎧≤=⎨>⎩在R 上没有有最小值，最小值无限趋近于零；综上：a 的取值范围为()0,1? 故选：A4．函数x y a =在[]0,1上的最大值与最小值之和为3,则函数13x y a -=在[0,1]上的最大值与最小值的差是（） A ．6 B ．1 C ．3 D ．32【答案】D 【解析】∵函数x y a =在[0,1]上的最大值与最小值之和为3,∴0113a a a +=+=,解得2a =.∴函数11332--==⨯x x y a ，易知132x y -=⨯在[0,1]上单调递增，所以在[0,1]上的最大值是0323⨯=,最小值是13322-⨯=； ∴最大值与最小值的差是33322-=. 故选：D5．函数()2f x x a =-在区间[]1,1-上的最大值是a ，那么实数a 的取值范围是（）A ．[)0,+∞B ．1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D ．[)1,+∞【答案】C 【解析】若0a ≤，则2()f x x a =-，()f x 在[1,1]-的最大值为1a -，即有1a a -=，可得12a =，不成立；则0a >，由2x a a -=，可得0x =或2a ，由图像结合在区间[1,1]-上的最大值是a 21a ，解得12a ，故选：C .6．已知函数()()sin sin f x x x π=+，现给出如下结论：①()f x 是奇函数；②()f x 是周期函数；③()f x 在区间()0,π上有三个零点；④()f x 的最大值为2.其中正确结论的个数为（） A ．1 B ．2C ．3D ．4【答案】B 【解析】∵()()(),sin sin x R f x x x π∈-=-+-()sin sin x x f x π=--=-， ∴()f x 是奇函数，①正确；sin y x =的周期12T k π=，k ∈Z ，()sin y x π=的周期22T n =，n ∈Z ，∵{}{}1122|2,|2,T T k k T T n n π=∈=∈=∅Z Z ，所以()f x 不是周期函数，②错误；令()()sin sin 0f x x x π=+=，得()()sin sin sin x x x π=-=-， ∴2x x k ππ=-+，k ∈Z ，或2x x k πππ-=+，k ∈Z ，解得21k x ππ=+，k ∈Z 或()211k x ππ+=-，又()0,x π∈，21x ππ=+或41x ππ=+或1ππ-，③正确；当sin 1x =时，22x k ππ=+，k ∈Z ，当()sin 1x π=时，122x k =+，k ∈Z ， ∵1|2,|2,22x x k k x x k k ππ⎧⎫⎧⎫=+∈=+∈=∅⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭Z Z ，即sin y x =与()sin y x π=不可能同时取得最大值1，故④错误. 故选：B7．设实数,x y ，满足224-13x xy y x y ++=+，则代数式2413xy y x y ++-（）A ．有最大值631B ．有最小值413C ．有最大值1D ．有最大值2021【答案】B【解析】由已知得：224-13x xy y x y ++=+，代数式2413xy y x y ++-222xy y x y xy +=++，设y t x =，原代数式221t t t t+=++，22413x xy y x y ++=+-，两边同时除以2x ， ()()22411013t t x t x ++-++=，故()()224141013t t t +-⨯++⨯≥⇒133t ≤≤，设24,129m t t ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦，原代数式1m m =+111m =-+，当49m =，最小值为413；当12m =,最大值为1213故选：B 8．如果函数()f x 对任意的实数x ，存在常数M ，使得不等式()f x x≤M 恒成立，那么就称函数()f x 为有界泛函．给出下面三个函数：①()1f x =；②()2f x x=；③()21xf x x x =++．其中属于有界泛函的是（）A ．①③B ．②C ．③D ．①② 【答案】C 【解析】①对于()1f x =，当0x =时，有()100f x M =>⨯=，()1f x =不属有界泛函;对于②()2f x x =，当0x ≠时，有()f x x x=无最大值，()2f x x =不属于有界泛函；对于③()21xf x x x =++，当0x ≠时，有()22114131324f x xx x x ==≤++⎛⎫++ ⎪⎝⎭，()21x f x x x =++属有界泛函 9．已知函数()41f x t x =--在区间[]2,5的最大值为2，则t 的值为（） A ．2 B ．3C ．2或3D ．1-或6【答案】C 【解析】由函数()41f x t x =--，令()0f x =，得41x t=+，当412t+≤，即4t ≥时，()f x 去绝对值后的函数在区间[]2,5上为单调递增函数， ∴函数()f x 的最大值()45251f t =-=-，解得3t =（舍）或1t =-（舍），当415t+≥，即1t ≤，()f x 去绝对值后的函数在区间[]2,5上为单调递减函数， ∴函数()f x 的最大值()42221f t =-=-，解得6t =（舍）或2t =（舍），当4215t<+<，即14t <<， ()f x 在区间[]2,5上的最大值为()42221f t =-=-或()45251f t =-=-，解得3t =或2t =.综上：t 的值为3t =或2t =. 故选：C.10．已知函数()f x x =+()f x 有（） A ．最小值12，无最大值 B ．最大值12，无最小值 C ．最小值1，无最大值 D ．最大值1，无最小值【答案】D 【解析】∵函数f （x ）的定义域为（﹣∞，12]设t =，则t 0≥，且x 212t -=，∴f （x ）＝g （t ）212t -=+t 12=-t 2+t 1122+=-（t ﹣1）2+1，t 0≥，∴g （t ）≤g （1）即g （t ）≤1∴函数f （x ）的最大值1，无最小值. 故选D .11．已知二次函数()()2,f x x bx c b R c R =++∈∈，,M N 分别是函数()f x 在区间[]1,1-上的最大值和最小值，则M N -的最小值 A ．2 B ．1C ．12D ．14【答案】B 【解析】当12b-≤-，即2b ≥时，()()1124M N f f b -=--=≥；当12b-≥，即2b ≤-时，()()1124M N f f b -=--=-≥；当102b-<-≤，即02b ≤<时，()211124b b M N f f b ⎛⎫-=--=++≥ ⎪⎝⎭；当012b<-<，即20b -<<时，()211124b b M N f f b ⎛⎫-=---=-+> ⎪⎝⎭，综上所述，1M N -≥最小值为1，故选B.12．已知0a >,设函数120193()20191x x f x ++=+([,]x a a ∈-)的最大值为M , 最小值为N ,那么M N +=() A ．2025 B ．2022C ．2020D ．2019【答案】B 【解析】由题可知1201932016()20192019120191x x x f x ++==-++，20162019()201920191xxf x ⋅-=-+ ()()201620162102403840389201920162102xx f x f x -+⋅+-=-=+=，2016()201920191xf x =-+在[,]x a a ∈-为增函数，()()++2022M N f a f a ∴=-= 故选：B13．已知函数()af x x x=+（0x >，0a >）在3x =时取得最小值，则a =________．【答案】9【解析】函数()af x x x=+（0x >,0a >）根据打勾函数的图像可知,当ax x=时取得最小值.因为当3x =时取得最小值,即29a x == 故答案为:914．已知函数2()4,[0,3],f x x x a x =-++∈若()f x 有最小值2-，则()f x 的最大值为____ 【答案】2 【解析】二次函数()y f x = 在[]0,2x ∈ 单调递增，当(]2,3x ∈ 单调递减故在x=0时取得最小值，即a=215．已知定义在R 上的函数()223f x x ax =++在(],1-∞上是减函数，当[]1,1x a ∈+时，()f x 的最大值与最小值之差为()g a ，则()g a 的最小值为_______. 【答案】1 【解析】∵()f x 在(],1-∞上是减函数， ∴1a -≥，即1a ≤-.∴()f x 在[]1,1a +上的最大值为2(1)344f a a a +=++，最小值为(1)42f a =+，2211()32333g a a a a ⎛⎫∴=+=+- ⎪⎝⎭，∴()g a 在(,1]-∞-上单调递减， ∴()g a 的最小值为(1)1g -=. 故答案为：1.16．已知函数22xxy b a +=+（a ，b 是常数，且0a >，1a ≠）在区间3,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有max 3y =，min 52y =，则常数a 的值等于_____. 【答案】2或23【解析】令22u x x =+，则u y b a =+，又二次函数22u x x =+在3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，在(]1,0-上单调递增，根据复合函数的单调性可知，当01a <<时，u y b a =+为减函数，所以22x xy b a +=+在3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增，在(]1,0-上单调递减，故当1x =-时，22xxy b a +=+取最大值，则13b a -+=，最小值为34min 1,1b b a b -⎧⎫++=+⎨⎬⎩⎭，联立1b +=52,13b a -+=，解得32a =；当1a >时，u y b a =+为增函数，所以22xxy b a +=+在3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，在(]1,0-上单调递增，故当1x =-时，22xxy b a +=+取最小值，则152b a -+=，最大值为341,1max b b a b -⎧⎫++=+⎨⎬⎩⎭，联立1b +=3,152b a -+=，解得2a =,所以2a =或23.17．若函数()331,1=log (1),1x x f x x x ⎧-≤⎨->⎩在(]a -∞，上的最大值为2，则实数a 的取值范围为_______.【答案】[1,10] 【解析】312x -=，解得1x =；33log (1)2lo 9g x -==，解得10x =函数()f x 的图像如下图所示由图可知，要使得函数()f x 在(]a -∞，上的最大值为2，则110a ≤≤18．已知函数()f x 的周期为2，当[)1,1x ∈-时，函数(),10,1,0 1.2x x a x f x x +-≤<⎧⎪=⎨⎛⎫≤< ⎪⎪⎝⎭⎩若()f x 有最小值且无最大值，则实数a 的取值范围是_______ 【答案】31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】当10x -≤<，()f x x a =+为增函数，则1()a f x a -+≤<，当01x ≤<，1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数，1(1)2f x <≤，()f x 有最小值且无最大值， 1121a a ⎧-+≤⎪∴⎨⎪>⎩，解得312a <≤，故答案为：31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦．19．已知函数2()22f x x x =-+在闭区间[0,]m 上有最大值2，最小值1，则m 的取值范围为___________．【答案】[1,2] 【解析】作出函数()f x 的图象，如图所示，当1x =时，y 最小，最小值是1，当2x =时，2y =，函数2()22f x x x =-+在闭区间[0，]m 上上有最大值2，最小值1，则实数m 的取值范围是[1，2]．故答案为：[1,2]20．()2(),0 2,0x a x f x x a x ⎧-≤=⎨+>⎩，若()0f 是()y f x =的最小值，则a 的取值范围是______．【答案】[]0,1 【解析】当0a <时，显然()0f 不是()f x 的最小值，当0a ≥时，()20f a =，由题意得：2a a ≤，解不等式：01a ≤≤， a ∴的取值范围是[]0,1，故答案为：[]0,1．21．已知函数()()21,02,0x x x f x x ⎧-≥⎪=⎨<⎪⎩，若()f x 在区间3,2a a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭上既有最大值又有最小值，则实数a 的取值范围是______________．【答案】1(,0)2- 【解析】f （x ）的图象如图所示 ∵f （x ）在3,2a a ⎛⎫+⎪⎝⎭上既有最大值又有最小值， ∴0312a a <⎧⎪⎨+>⎪⎩解得12-＜a ＜0，故a 的取值范围为1,02⎛⎫-⎪⎝⎭，故答案为：1,02⎛⎫-⎪⎝⎭，22．已知f (x )＝ax 2－2ax ＋2＋b (a ＞0)在[2,3]上有最大值5和最小值2，则ab ＝__________. 【答案】0 【解析】函数2()22f x ax ax b =-++的对称轴是1x =，0a >函数()f x 在[]2,3上是增函数，根据题意得∴44229625a a b a a b -++=⎧⎨-++=⎩，解得10a b =⎧⎨=⎩，0ab ∴=故答案为：023．不等式2(1)(43)0x x x +-+>有多种解法，其中有一种方法如下：在同一直角坐标系中作出11y x =+和2243y x x =-+的图像，然后进行求解，请类比求解以下问题：设,a b ∈Z ，若对任意0x ≤，都有2(2)(2)0ax x b ++≤，则a b +=________【答案】1- 【解析】类比图象法解不等式，在同一坐标系中，画出12y ax =+和222y x b =+的图象，若对任意0x ≤，都有2(2)(2)0ax x b ++≤，则两个函数图象应如下图所示：则0022a b b a⎧⎪>⎪<⎨⎪⎪-=-⎩ 由,a b ∈Z 得：12a b =⎧⎨=-⎩，故答案为1a b +=-.24．已知a ∈R ，函数3()2x f x a a -=-+在区间[1,5)上的最大值是4，则a 的取值范围是__________．【答案】5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】由题意知，[1,5)x ∈，32[1,4]x -∈，故32[1,4]x a a a --∈--，①1a ≤时，33()|22[1,4]x x f x a a --=-+=∈，故符合题意；②512a <≤时，10a -<，40a ->且14a a -≤-，∴32[0,4]x a a --∈-，故3()2[,4]x f x a a a -=-+∈，故符合题意；③542a <≤时，10a -<，40a ->，且14a a ->-，∴32[0,1]x a a --∈-，故3()2[,1]x f x a a a -=-+∈，故不符合题意；④4a >时，3()2x f x a a -=-+=322[24,21]x a a a --∈--，故不符合题意．综上所述：a 的取值范围是5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦，故答案为5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. 25．已知二次函数2()(21)2f x ax b x a =++--在区间[3,5]上至少有一个零点，则22a b +的最小值为__________. 【答案】1100【解析】22()(21)20(1)2(2)0,[3,5]f x ax b x a x a xb x x =++--=∴-++-=∈所以222222()1x b a x -+≥=+ 令2[1,3]t x t =-∴∈∴222151(2)14x t x t t t-==+++++因为54y t t =++在上单调递减，在上单调递增，所以222511414510()10100y t a b t =++≤++=∴+≥=故答案为: 110026．设函数2()1ln f x x x =+- （1）求()f x 的单调区间；（2）求函数()()g x f x x =-在区间1[,2]2上的最小值。

高考常考题-函数的零点问题(含解析)

作图与根分布综合的题目，英中作图是通过分析函数的单调性和关键点来进行作图，在作图的过程中还要注意渐近线的细节，从而保证图像的准确。

例1、(2019苏州三市、苏北四市二调)立义在R 上的奇函数金)满足Λx+4)=Λx),且在区间[2, 4)上例3、【2018年高考全国III 卷理数】函数/(x) = COS^3Λ + ^ ∣^[0,π]的零点个数为 ______ 题型二、函数零点问题中参数的范围已知函数零点的个数，确定参数的取值范围，常用的方法和思路：(1) 直接法：直接根据题设条件构建关于参数的不等式，再通过解不等式确定参数范囤.(2) 分离参数法：先将参数分离，转化成求函数值域问题加以解决，解法2就是此法.它的本质就是将函数转化为一个静函数与一个动函数的图像的交点问题来加以处理，这样就可以通过这种动静结合来方便地研究问题.(3) 数形结合法：先对解析式变形，在同一平面直角坐标系中，画岀函数的图像，然后数形结合求解.1∏Λ∖X≥ 1例4. (2020届山东省枣庄.滕州市髙三上期末)已知/(X) = {…、f ,若函数y = ∕(x)-l 恰有f(2-x) + k,x<∖一个零点，则实数A ∙的取值范围是( )A. (l,4∙s) B ・ ILC. (YU)D ・(Y M]Z、21og^ x,x≥∖. Z 、例5、(2020全国高三专题练习(文))函数/(M = [f(w]) JI yl ，若方程f(x) = ~2x + m 有且只有两个不相等的实数根，则实数加的取值范围是()A. (-oo,4)B. (Y ,4]C. (-2,4)D. (-2,4]2-x,2≤x<3x-4,3≤x<4则函数y=∕ω-iog s H 的零点的个数为 ____________x<b例2、(2017苏锡常镇调研)若函数Λx)=≤ IInx<x>l, )则函数y=^χ)∣~∣的零点个数为 ______若函数F(X) =/(x)-g(x)在［0,2)上只有两个零点，则实数R 的值不可能为A.丄 3 3 C.——4例6、［2020年高考天津】已知函数f(x) = < Λ j'0,若函数g(γ) =γ,(j).∣AΛ^2点，则k 的取值范围是A. (→>,-∣)U(2√2,+oo)B ∙ U(0,2√Σ)c ・(Y,0)U(0,2√Σ) D ・ YO)U(2√Σ,S例7. ［2019年髙考浙江】已知t 函数f(x) = < 1x,x < O1 c ・若函数一F --(α + l)f +ax.x≥O 13 2y = f(x)-cιx -b 恰有3个零点，则A. Λ<-L b<0B. αv -l, b>0C. α>-l, XoD ・ α>-l, b>Q例8. (2020浙江学军中学髙三3月月考)已知函数/(X)=(A -÷4)V5≤X <-3J 若函数 /(x-2),x≥-3g(x) = ∕α)-W(X+ 1)1有9个零点，则实数M 的取值范围是()A.［科丿B.1 1)匕'FD.1 1 <55例9.(2020届浙江省杭州市第二中学髙三3月月考)已知函数/(X)=2/V 『心2'B- 4D ・-1-2彳伙WR)恰有4个零二、达标训练1、(2019 IlJ 东师范大学附中高三月考)函数/(x) = √-W 的零点所在区间为()A- (一 1'O)B- [θ,^j C - (Al D- (1'2)e 丫 X V 02、【2018年髙考全国I 卷理数】已知函数/(X)=g(χ) = f(χ) + x + a •若g(x)存在2个lnx, x>O,零点，则α的取值范用是A. [一 1, 0)B. [0, +∞)C. [-1, +oo)D. [1, +∞)3、 (2020届浙江省“山水联盟"髙三下学期开学)已知αbwR,函数f(x) = <(A+(l)e +αr "≤°,若函x,x>0数y = f{x)-ax-b 恰有3个零点，则()A. a>∖J)>OB. d>l,D<0C. a<tb>OD. a<^b<O4. (2020届山东实验中学髙三上期中)设定义在/?上的函数/(X)满足/(→) + /(X) = X 2,K 当X WO 时,__________ ・若函数沧)恰有2个零点，则2的取值范圉是 _____________≥∕(1~x ))2}且★为函数 g(x) = e λ-y[ex-aZR 疋为自然对数的底数)的一个零点，则实数α的取值可能是()A. 1√E 2D ・√72√7(0<x≤l)5、(2020届山东师范大学附中髙三月考)已知函数fW = ∖2—(X > DIX若方程/(兀)=一力+ α有三个不同的实根，则实数α的取值范围是 _______6、［2018年髙考浙江】已知z∈R.函数沧)=<X - 4, % ≥ Λ X 2-4x + 3,x<2,当z=2时，不等式√(x)vθ的解集是广(X)Vx .己知存在如Λ 2+2ax + a,x ≤ O 74202O届江苏省南通市如皋市高三下学期二模】已知函数f(x) = \e x_ex I ,,若存在实数+-a2,x>O X 3使得函数y = f(χ)-k有6个零点，则实数。

函数的零点与解析问题及例题分析

函数的零点与解析问题及例题分析1. 函数的零点函数的零点指的是函数取值为零的点，即满足$f(x) = 0$的$x$值。

求函数的零点是许多数学问题中的基本任务。

求函数的零点方法很多，常见的包括二分法、牛顿法、割线法等。

下面以二分法为例来说明求函数零点的过程。

例题1：：已知函数$f(x) = \sin(x)$，求$f(x)$的零点。

解析过程如下：1. 首先确定一个区间$[a, b]$，使得$f(a)$和$f(b)$异号。

2. 将区间中点记作$c$，计算$f(c)$的值。

3. 如果$f(c)$为零，则$c$是$f(x)$的零点；否则，根据$f(c)$和$f(a)$（或$f(b)$）的符号确定新的区间。

4. 重复步骤2和3，直到找到一个足够接近零点的解。

2. 解析问题解析问题是指在数学运算中的一些特殊情况，如分母为零、根号内为负数等。

解析问题的存在可能导致函数无法取值或无法计算。

解析问题的判定和处理与具体的数学表达式有关。

以下是一些常见的例子：- 分母为零：当函数中出现分母为零的情况时，其解析问题是分母为零的$x$值，并且在该点处函数无法取值。

- 根号内为负数：当函数中出现根号内为负数的情况时，其解析问题是根号内为负数的$x$值，并且在该点处函数无法计算。

解析问题在数学问题的解决中需要注意，可以通过数值计算的方法来规避这些问题。

3. 例题分析例题2：：已知函数$f(x) = \frac{1}{x^2 - 4}$，求$f(x)$的定义域。

解析过程如下：由于分母为$x^2 - 4$，我们需要排除使分母为零的情况。

即解方程$x^2 - 4 = 0$，求得$x = \pm 2$。

因此，函数$f(x)$的定义域为$(-\infty, -2) \cup (-2, 2) \cup (2, \infty)$。

以上是关于函数的零点与解析问题的简要分析和例题讲解。

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2020高考数学之函数零点问题《04 “用好零点”,确定参数的最值或取值范围》(解析版)

高考数学函数零点问题专题四“用好零点”，确定参数的最值或取值范围函数方程思想是一种重要的数学思想方法，函数问题可以利用方程求解，方程解的情况可借助于函数的图象和性质求解.高考命题常常以基本初等函数为载体，主要考查以下三个方面：（1）零点所在区间——零点存在性定理；（2）二次方程根的分布问题；（3）判断零点的个数问题；（4）根据零点的情况确定参数的值或范围；（5）根据零点的情况讨论函数的性质或证明不等式等.本专题围绕利用函数零点，确定参数的最值或取值范围问题，例题说法，高效训练.【典型例题】例1.【山东省淄博市2019届高三3月模拟】已知函数.（1）若是的极大值点，求的值；（2）若在上只有一个零点，求的取值范围.【答案】（1）（2）【解析】(1)，因为是的极大值点，所以，解得，当时，，，令，解得，当时，，在上单调递减，又，所以当时，；当时，，故是的极大值点；(2)令，，在上只有一个零点即在上只有一个零点,当时，，单调递减；当时，，单调递增，所以.（Ⅰ）当，即时，时，在上只有一个零点，即在上只有一个零点.（Ⅱ）当，即时，取，，①若，即时，在和上各有一个零点，即在上有2个零点，不符合题意；②当即时，只有在上有一个零点，即在上只有一个零点，综上得，当时，在上只有一个零点.例2.【东北三省三校（哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2019届高三第一次模拟】已知函数（为自然对数的底数），.（1）当时，求函数的极小值；（2）若当时，关于的方程有且只有一个实数解，求的取值范围.【答案】（1）0（2）【解析】（1）当时，，，令则列表如下：所以.（2）设，，设，，由得，，，在单调递增，即在单调递增，，①当，即时，时，，在单调递增,又，故当时，关于的方程有且只有一个实数解，符合题意.②当，即时，由（1）可知，所以，又故，当时，，单调递减，又，故当时，，在内，关于的方程有一个实数解1.又时，，单调递增，且，令，,,故在单调递增，又在单调递增，故，故，又，由零点存在定理可知，，故在内，关于的方程有一个实数解.又在内，关于的方程有一个实数解1，不合题意.综上，.例3. 已知函数()()ln 1axf x e x =+，其中a R ∈. （1）设()()axF x ef x -='，讨论()F x 的单调性；（2）若函数()()g x f x x =-在()0,+∞内存在零点，求a 的范围. 【答案】（1）见解析；（2）a 的取值范围是10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解析】（i ）当 0a <时，则 111x a=-<-，因此在()1,-+∞ 上恒有 ()'0F x < ，即 ()F x 在()1,-+∞ 上单调递减；（ii ）当0a >时， 111x a =->-，因而在11,1a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上有()'0F x <，在11,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上有()'0F x > ；因此 ()F x 在 11,1a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减，在11,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭单调递增. （2）设 ()()()()ln 1,0,axg x f x x e x x x =-=+-∈+∞,()()()()1''1ln 1111ax axg x f x e a x e F x x ⎛⎫=-=++-=- ⎪+⎝⎭，设()()()'1ax h x g x e F x ==-，则 ()()()()()22221''ln 11axaxax a h x e aF x F x e a x x ⎛⎫+- ⎪⎡⎤=+=++⎣⎦ ⎪+⎝⎭. 先证明一个命题：当0x >时， ()ln 1x x +<.令()()ln 1S x x x =+-， ()1'1011xS x x x-=-=<++，故()S x 在()0,+∞上是减函数，从而当0x >时， ()()00S x S <=，故命题成立.若0a ≤ ,由 0x >可知， 01ax e <≤.()()()ln 1110ax ax ax g x e x e x x x e ∴=+-<-=-≤，故()0g x <，对任意()0,x ∈+∞都成立，故 ()g x 在()0,+∞上无零点，因此0a >.（ii ）当102a <<，考察函数 ()'h x ，由于 ()()1'0210,'0,'2h a h h x a ⎛⎫=-∴ ⎪⎝⎭在 ()0,+∞上必存在零点.设()'h x 在 ()0,+∞的第一个零点为0x ，则当()00,x x ∈时， ()'0h x <，故 ()h x 在 ()00,x 上为减函数，又 ()()000h x h <=，所以当 ()00,x x ∈时， ()'0g x <，从而 ()g x 在 ()00,x 上单调递减，故在 ()00,x 上恒有()()00g x g <=.即 ()00g x < ，注意到 ax e x ax >，因此()()()()()ln 1ln 11ln 11axg x e x x x ax x x a x =+->+-=+-，令1ax e =时，则有()0g x >，由零点存在定理可知函数 ()y g x =在 10,ax e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有零点，符合题意. 学科%网例4．【广东省广州市天河区2019届高三综合测试（一)】设函数．若函数在处的切线与直线垂直，求实数a的值；讨论函数的单调区间与极值；若函数有两个零点，求满足条件的最小整数a的值．【答案】（1）；（2）见解析；（3）3【解析】，．，函数在处的切线与直线垂直，，解得．，时，，此时函数在内单调递增，无极值．时，可得函数在内单调递减，在内单调递增．可得时，函数取得极小值，．由可得：时，函数在内单调递增，不可能有两个零点，舍去．时，可得时，函数取得极小值，时，；时，．因此极小值．即．令函数，在上单调递增．，，，可得，满足条件的最小整数．【规律与方法】根据函数零点求参数取值，也是高考经常涉及的重点问题，（1）利用零点存在的判定定理构建不等式求解；（2）分离参数后转化为函数的值域（最值）问题求解，如果涉及由几个零点时，还需考虑函数的图象与参数的交点个数；（3）转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题，从而构建不等式求解.（4）如果导函数的解析式具有分式特征,且容易判断出分母是正数,此时往往将分子看成一个新的函数,进而对该函数进行研究从而得到相应的结论.（5）参变分离法、构造函数法、数形结合法等，均应灵活运用.【提升训练】1.【四川省高中2019届高三二诊】已知．求的极值；若有两个不同解，求实数的取值范围．【答案】（1）有极小值，为；无极大值；（2）【解析】的定义域是，，令，解得：，令，解得：，故在递减，在递增，故时，；记，，则，故可转化成，即：，令，，令，解得：，令，解得：，故在递增，在递减，且时，，时，故，由，，的性质有：，和有两个不同交点，，且，，各有一解，即有2个不同解，，和仅有1个交点，且，有2个不同的解，即有两个不同解，取其它值时，最多1个解，综上，的范围是2．【陕西省咸阳市2019年高考模拟（二)】已知函数. （1）当，求证；（2）若函数有两个零点，求实数的取值范围.【答案】(1)见证明；(2)【解析】（1）证明：当时，，得，知在递减，在递增，，综上知，当时，.（2）法1：，，即，令，则，知在递增，在递减，注意到，当时，；当时，，且，由函数有个零点，即直线与函数图像有两个交点，得.法2：由得，，当时，，知在上递减，不满足题意；当时，，知在递减，在递增.，的零点个数为，即，综上，若函数有两个零点，则.3.【湖南省怀化市2019届高三3月一模】设函数.（1）若是的极大值点，求的取值范围；（2）当，时，方程（其中）有唯一实数解，求的值. 【答案】（1）（2）【解析】（1）由题意，函数的定义域为，则导数为由，得，∴①若，由，得.当时，，此时单调递增；当时，，此时单调递减.所以是的极大值点②若，由，得，或.因为是的极大值点，所以，解得综合①②：的取值范围是（2）因为方程有唯一实数解，所以有唯一实数解设，则，令，即.因为，，所以（舍去），当时，，在上单调递减，当时，，在单调递增当时，，取最小值则，即，所以，因为，所以（*）设函数，因为当时，是增函数，所以至多有一解因为，所以方程（*）的解为，即，解得4.【安徽省马鞍山市2019届高三高考一模】已知函数在上是增函数．求实数的值；若函数有三个零点，求实数的取值范围．【答案】（1）；（2）【解析】当时，是增函数，且，故当时，为增函数，即恒成立，当时，函数的导数恒成立，当时，，此时相应恒成立，即恒成立，即恒成立，当时，，此时相应恒成立，即恒成立，即恒成立，则，即．若，则在上是增函数，此时最多有一个零点，不可能有三个零点，则不满足条件．故，当时，有一个零点，当时，，故0也是故的一个零点，故当时，有且只有一个零点，即有且只有一个解，即，得，，则，在时有且只有一个根，即与函数，在时有且只有一个交点，，由得，即得，得，此时函数递增，由得，即得，得，此时函数递减，即当时，函数取得极小值，此时极小值为，，作出的图象如图，要使与函数，在时有且只有一个交点，则或，即实数的取值范围是．5.【吉林省长春市普通高中2019届高三监测（二)】已知函数.（1）讨论的单调性；（2）若方程有两个实数根，求实数的取值范围.【答案】(1)见解析；(2)【解析】（1）由题可得，当时，，在上单调递增；当时，，，在上单调递增；，，在上单调递减.（2）令，，易知单调递增且一定有大于0的零点，不妨设为，，即，，故若有有两个零点，需满足，即，令，，所以在上单调递减.，所以的解集为，由，所以.当时，，有，令，由于，所以，，故，所以，故，在上有唯一零点，另一方面，在上，当时，由增长速度大，所以有，综上，.6. 设函数()()()22ln 11f x x x =---. （1）求函数()f x 的单调递减区间；（2）若关于x 的方程()230f x x x a +--=在区间[]24，内恰有两个相异的实根，求实数a 的取值范围.【答案】(1) 函数()f x 的单调递增区间为()2,+∞;(2) a 的取值范围是[)2ln352ln24--，. 【解析】（1）函数()f x 的定义域为()1+∞， ∵()()()2212111x x f x x x x --⎡⎤=--=⎢⎥--⎣⎦'∵1x >，则使()0f x '<的x 的取值范围为()2,+∞，故函数()f x 的单调递减区间为()2,+∞故()230f x x x a +--=在区间[]24，内恰有两个相异实根()()()20{30 40.g g g ≥⇔<≥，，即30{4220 5230a a ln a ln +≥+-<+-≥，解得： 2ln352ln24a -≤<-综上所述， a 的取值范围是[)2ln352ln24--，7. 已知函数()()21xf x e a x b =---，其中e 为自然对数的底数.（1）若函数()f x 在区间[]0,1上是单调函数，试求实数a 的取值范围；（2）已知函数()()211xg x e a x bx =----，且()10g =，若函数()g x 在区间[]0,1上恰有3个零点，求实数a 的取值范围．【答案】(1) ][3,1,22e⎛⎫-∞⋃++∞ ⎪⎝⎭(2) ()1,2e - 【解析】（2）()()()'21xg x e a x b f x =---=．由()()010g g ==，知()g x 在区间()0,1内恰有一个零点，设该零点为0x ，则()g x 在区间()00,x 内不单调，所以()f x 在区间()00,x 内存在零点1x ，同理， ()f x 在区间()0,1x 内存在零点2x ，所以()f x 在区间()0,1内恰有两个零点．由（1）知，当32a ≤时， ()f x 在区间[]0,1上单调递增，故()f x 在区间()0,1内至多有一个零点，不合题意．当12ea ≥+时， ()f x 在区间[]0,1上单调递减，故()f x 在()0,1内至多有一个零点，不合题意；所以3122ea <<+．8．已知函数()()22ln R f x a x x ax a =-+∈.（Ⅰ）求函数()f x 的单调区间；（Ⅱ）当0a >时，若()f x 在()1,e 上有零点，求实数a 的取值范围.【答案】（Ⅰ）见解析（Ⅱ）)1e 1,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【解析】（Ⅰ）函数()f x 的定义域为()0,+∞，()()()2222a x a x a ax x f x x x-++='-=.由()0f x '=得x a =或2ax =-. 当0a =时， ()0f x '<在()0,+∞上恒成立，所以()f x 的单调递减区间是()0,+∞，没有单调递增区间. 当0a >时， ()(),,x f x f x '的变化情况如下表：所以()f x 的单调递增区间是()0,a ，单调递减区间是(),a +∞. 当0a <时， ()(),,x f x f x '的变化情况如下表：所以()f x 的单调递增区间是0,2a ⎛⎫-⎪⎝⎭，单调递减区间是,2a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.9．已知()()()3231ln ,2x f x x e e x g x x x a =--=-++．（1）讨论()f x 的单调性；（2）若存在()10,x ∈+∞及唯一正整数2x ，使得()()12f x g x =，求a 的取值范围．【答案】（1）()f x 的单调递减区间是()0,1，单调递增区间是()1,+∞;(2) a 的取值范围是1,22⎡⎫-⎪⎢⎣⎭. 【解析】（2）由（1）知当1x =时， ()f x 取得最小值，又()10f =，所以()f x 在()0,+∞上的值域为[)0,+∞．因为存在()10,x ∈+∞及唯一正整数2x ，使得()()12f x g x =，所以满足()0g x ≥的正整数解只有1个．因为()3232g x x x a =-++，所以()()23331g x x x x x =-+'=--，所以()g x 在()0,1上单调递增，在()1,+∞上单调递减，所以()()10{20g g ≥<，即1{ 220a a +≥-+<，解得122a -≤<．所以实数a 的取值范围是1,22⎡⎫-⎪⎢⎣⎭． 10．设函数()ln f x x =， ()bg x ax c x=+-（,,a b c R ∈）. （1）当0c =时，若函数()f x 与()g x 的图象在1x =处有相同的切线，求,a b 的值；（2）当3b a =-时，若对任意()01,x ∈+∞和任意()0,3a ∈，总存在不相等的正实数12,x x ，使得()()()120g x g x f x ==，求c 的最小值；（3）当1a =时，设函数()y f x =与()y g x =的图象交于()11,,A x y ()2212,()B x y x x <两点．求证：122121x x x b x x x -<<-.【答案】（1）12{ 12a b ==-（2）3（3）见解析【解析】（2）当01x >时，则()00f x >，又3b a =-，设()0t f x =，则题意可转化为方程3(0)aax c t t x-+-=>在()0,+∞上有相异两实根12,x x ．即关于x 的方程()()230(0)ax c t x a t -++-=>在()0,+∞上有相异两实根12,x x ．所以()()2121203430{ 030a c t a a c t x x a a x x a<<∆=+-->++=>-=>，得()()203{43 0a c t a a c t <<+>-+>，所以c t >对()()0,,0,3t a ∈+∞∈恒成立．因为03a <<，所以（当且仅当32a =时取等号），又0t -<，所以的取值范围是(),3-∞，所以3c …．故c 的最小值为3. （3）当1a =时，因为函数()f x 与()g x 的图象交于,A B 两点，所以111222{b lnx xc x b lnx x c x =+-=+-，两式相减，得211221ln ln 1x x b x x x x ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭. 要证明122121x x x b x x x -<<-，即证211221212121ln ln 1x x x x x x x x x x x x ⎛⎫--<-<- ⎪-⎝⎭，即证212211ln ln 11x x x x x x -<<-，即证1222111ln 1x x x x x x -<<-. 令21x t x =，则1t >，此时即证11ln 1t t t-<<-．令()1ln 1t t tϕ=+-，所以()221110t t t t t ϕ'-=-=>，所以当1t >时，函数()t ϕ单调递增．又()10ϕ=，所以()1ln 10t t t ϕ=+->，即11ln t t-<成立；再令()ln 1m t t t =-+，所以()1110tm t t t-=-=<'，所以当1t >时，函数()m t 单调递减，又()10m =，所以()ln 10m t t t =-+<，即ln 1t t <-也成立．综上所述，实数12,x x 满足122121x x x b x x x -<<-.。

高考数学二级结论快速解题：专题04 指数函数与对数函数互为反函数(解析版)

专题04指数函数与对数函数互为反函数一、结论若函数()y f x 是定义在非空数集D 上的单调函数，则存在反函数1()y f x .特别地，x y a 与log a y x （0a 且1a ）互为反函数.在同一直角坐标系内，两函数互为反函数图象关于y x 对称，即00(,())x f x 与00((),)f x x 分别在函数()y f x 与反函数1()y f x 的图象上.若方程()x f x k 的根为1x ，方程1()x fx k 的根为2x ，那么12x x k .二、典型例题1.若实数a 满足20x e x ,实数b 满足ln 20x x ,则a b解析：同底数的指数函数和对数函数互为反函数，图像关于y x 对称，可知x a 是函数x y e 和2y x 交点的横坐标，同理x b 是函数ln y x 与2y x 交点的横坐标，且2y x 与y x 垂直，作出图像如下12y x x y x ，所以x a ，x b 关于1x 对称，所以2a b 【反思】对于利用反函数解题问题，首先要判断题目中两个函数互为反函数，然后再重复利用结论：若方程()x f x k 的根为1x ，方程1()x f x k 的根为2x ，那么12x x k .可快速解题.2.设点P 为曲线1C 上的动点，Q 为曲线2C 上的动点，则称||PQ 的最小值为曲线1C ，2C 之间的距离，记为：12(,)d C C .若1:20xC e y ，2:ln ln 2C x y ，则12(,)d C C 12(,)d C C 解析：2xe y 和ln 2y x 互为反函数，关于y x 对称，设与y x 平行的直线1l ，2l 分别与2x e y ，ln 2y x 相切于点M ,N ,则12(,)||d C C MN ,由2x e y 得1ln 22x e y x ，即(ln 2,1)M ，由ln 2y x 得111y x x，即(1,ln 2)N ，所以12(,)||ln 2)d C C MN【反思】反函数问题的重点就是图象关于y x 对称，这也是解题的关键，在利用反函数解题时，注意配图，在图象中寻找解题突破口，数形结合.三、针对训练举一反三1.已知1x 是方程24xx 的根，2x 是方程2log 4x x 的根，则12x x解析：∵24x x ， 24x x ， 1x 是2x y 与4y x 交点的横坐标，又∵2log 4x x ， 2log 4x x ， 2x 是2log y x 与4y x 交点的横坐标.又2x y 与2log y x 互为反函数，其图象关于y x 对称，由24y x x y x , 1212242x x x x 2.已知1x 是方程lg 3x x 的一个根，2x 方程103x x 的一个根，则12x x解析：将已知的两个方程变形得lg 3x x ，103x x .令：()lg f x x ，()10x g x ，()3h x x ，画出它们的图象，如图：记函数()lg f x x 与()3h x x 的交点为11(,)A x y ，()10x g x 与()3h x x 的图象的交点为22(,)B x y ，由于()lg f x x 与()10x g x 互为反函数，所以11(,)A x y 与22(,)B x y 两点关于直线y x 对称，由3()32y x x h x x 12123322x x x x 3.已知函数()f x kx ，1[,]x e e ，21()()x g x e，若()f x ，()g x 图象上分别存在点,M N 关于直线y x 对称，则实数k 的取值范围为（）A.1[,]e e B.2[,2]e e C.3[,3]e e D.2(,2)e e答案:B解析：21()()x g x e的反函数为2ln y x ，设(,)M m km ，1[,]m e e ，则点(,)M m km 在2ln y x 上，即：2ln km m ，2ln m k m ，令2ln ()x m x x ，1[,]x e e，解得2()2m x e e ，即：22k e e .4.若1x 是方程3x xe e 的解，2x 是方程3ln x x e 的解，则12x x （）A.eB.2eC.3eD.4e 答案:C 解析由题意知1x 是方程3xe e x 的解，2x 是方程3ln e x x 的解，即1x 是函数x y e 与函数3e y x 交点的横坐标，2x 是ln y x 与函数3e y x交点的横坐标，因为函数x y e 与函数ln y x 互为反函数，图象关于y x 对称，所以1x 等于函数ln y x 与函数3e y x交点的纵坐标即：312e x x ，所以331222e x x x e x .5.已知实数,a b 满足710a a ，4lg lg 103b b ，则ab.答案410ab 解析：因为710lg 7a a a a ，所以a 是方程lg 7x x 的根；又因为4lg 4lg lg 103107(4lg )b b b b ，所以4lg b 是方程107x x 的根；又因为lg y x 与10x y 互为反函数，其图象关于y x 对称，且直线y x 与7y x 的交点的横坐标为72，所以(4lg )7(4lg )722a b a b ，又因为lg 7a a ，所以：4(7lg )(4lg )7lg()410a b ab ab .6.已知实数,p q 满足25p p，2log 1q ，则2p q （）A.1B.2C.3D.4答案:C由25p p ，则25p p ，由2log 1q ，则21log (1)12q q ，即：2log (1)22q q ，则2[log (1)1]23q q ，2log (22)(22)5q q ，所以2log (22)5(22)q q ，令2x y ，2log y x ，5y x 则方程25p p 的解即为函数2x y 与5y x的交点的横坐标，方程2log 1q ，即关于(22)q 的方程2log (22)5(22)q q 的解，就是2log y x 与5y x 的交点的横坐标，因为：2x y 与2log y x 互为反函数，它们的图象关于y x 对称，所以函数y x 与5y x 的交点M 为2x y 与5y x 交点和2log y x 与5y x交点的中点，如图：联立：55252x y x y x y 即55(,)22M ，所以(22)523p q p q。