函数零点(07--11高考题)

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物质结构与性质高考题练习

物质结构与性质高考题练习

《物质结构与性质》山东省07-11年高考题(07年) (1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有___________种。

(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。

Ga原子的电子排布式为。

在GaN晶体中,每个Ga原子与_____个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______。

在四大晶体类型中,GaN属于_________晶体。

(3)在极性分子NCl3中,N原子的化合价为-3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是(填化学式)。

(08年) 氮是地球上极为丰富的元素。

( l )Li3N 晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为。

( 2 ) N≡N 的键能为942kJ · mol-1,N一N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的键比键稳定(填"σ"或"π")。

( 3 ) (CH3)3 NH+和AlCl4-可形成离子液体。

离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂(填"大"或"小") ,可用作(填代号)。

a.助燃剂b."绿色"溶剂c.复合材料d.绝热材料( 4 ) X+中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。

X的元素符号是,与同一个N3-相连的X+有个。

(09年) C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

(1)写出Si的基态原子核外电子排布式。

从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。

(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为,微粒间存在的作用力是。

(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为(填元素符号)。

MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。

高考数学-函数零点问题及例题解析

高考数学-函数零点问题及例题解析

1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)(x f y =,我们把方程0)(=x f 的实数根叫函数)(x f y =的零点。

(2)方程0)(=x f 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0)()(<b f a f 是()f x 在区间(),a b 内有零点的充分不必要条件。

2、二分法:二分法:对于在区间对于在区间[,]a b 上连续不断且()()0f a f b ⋅<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: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)(x f y =在区间在区间[a,b][a,b][a,b]上的图象是连续不断的一上的图象是连续不断的一条曲线,并且0)()(<b f a f ,那么,函数)(x f y =在区间(在区间(a,b a,b a,b)内有零点,即存在)内有零点,即存在),(b a c ∈,使得0)(=c f ,这个c 也是方程0)(=x f 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间上是否有零点(或方程在某个区间上是否有根)(或方程在某个区间上是否有根)(或方程在某个区间上是否有根)时,时,一定要注意该定理是函数存在零点的充分不必要条件:如分不必要条件:如例、函数x x x f 2)1ln()(-+=的零点所在的大致区间是(的零点所在的大致区间是() (A )(0,1); (B )(1,2); (C ) (2,e ); (D )(3,4)。

专题14 函数的零点——2021年高考数学专项复习训练含真题及解析

专题14 函数的零点——2021年高考数学专项复习训练含真题及解析

秒杀高考数学题型之函数的零点函数零点存在定理:若函数()y f x =在区间[],a b 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有0)()(<⋅b f a f ,那么函数()y f x =在区间(),a b 内存在零点,即存在(),,c a b ∈使得()0f c =。

深层理解:1.若()f x 在(),a b 上内单调,且0)()(<⋅b f a f ,则()f x 在(),a b 上有且只有一个零点。

2.若0)()(>⋅b f a f ,则)(x f 在(),a b 上不一定有零点。

若()f x 在(),a b 上内单调,且0)()(>⋅b f a f ,则()f x 在(),a b 上一定没有零点。

【秒杀题型一】:函数零点所在区间确定(一般情况下只考查选择题)。

『秒杀策略』:一般情况下只需验证四个选项中给出区间两个端点函数值是否异号。

1.(高考题)函数()23x f x x =+的零点所在的一个区间是 ( )A.()2,1--B.()1,0-C.()0,1D.()1,22.(高考题)函数()f x =2x e x +-的零点所在的一个区间是 ( )A.()2,1--B.()1,0-C.()0,1D.()1,2【秒杀题型二】:函数零点个数确定。

【题型1】:单一函数分析法。

『秒杀策略』:若)(x f 在(),a b 上单调,且0)()(<⋅b f a f ,则)(x f 有且只有一个零点,若0)()(>⋅b f a f ,则)(x f 没有零点,逆过来亦成立。

1.(高考题)函数22)(3-+=x x f x 在区间()1,0内的零点个数是 ( ) A.0 B.1 C.2 D.32.(高考题)函数x x x f )21()(21-=的零点个数为 ( ) A.0 B.1 C.2 D.33.(高考题)已知0x 是函数1()21x f x x=+-的一个零点,若()()10201,,,x x x x ∈∈+∞,则 ( )A.12()0,()0f x f x <<B.12()0,()0f x f x <>C.12()0,()0f x f x ><D.12()0,()0f x f x >>【题型2】:分解函数分析法。

07—11高考真题汇编必修一专题4—中国社会主义政治建设

07—11高考真题汇编必修一专题4—中国社会主义政治建设

07-11年高考真题汇编:必修一专题4—中国社会主义政治建设一、选择题(本大题共16小题)1.(2010年高考北京文综19题)民族区域自治制度是新中国的重要政治制度。

在我国五个民族自治区中,最早和最晚建立的是( )A.内蒙古自治区、西藏自治区 B.内蒙古自治区、宁夏回族自治区C.新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区D.广西壮族自治区、西藏自治区2.(2009年上海高考24题)“几个小时前我还是皇家警察,但现在我已是一名堂堂正正的香港警察了。

”该警察说这句话的背景是( )A.邓小平提出“一国两制”B.中英签署关于香港问题的《联合声明》C.《中华人民共和国香港特别行政区基本法》的颁布D.中华人民共和国香港特别行政区成立3.(2007年高考山东文综14题)图9是1953年版人民币10元券背面图案,图案的设计理念体现了()①民族团结原则②民族平等原则③民族区域自治制度正式创立④党和政府尊重少数民族文化A.①③④B. ①②③C. ②③④D. ①②④4.(2009年高考山东基本能力9题)60年前中国人民在中国共产党的领导下,经过艰苦卓绝的斗争,终于取得了革命的胜利,油画《开国大典》再现了开国盛典这一历史时刻。

下列说法正确的是①该作品属于革命历史②画家吸取了传统山水画的特点③开国大典举行时中国大陆已经全部解放④毛泽东在盛典上宣布了中华人民共和国中央人民政府的成立A.①②B.①④C.②③D.③④5.(2011年高考上海文综32题)为庆祝中国共产党成立90周年,某中学团委举行“光辉历程”党史知识展览,同学们列举社会主义建设时期重大成就如下:①中美建交②粉碎“四人帮”③中国加入世界贸易组织④香港回归。

以时间排序正确的是,以上史实排列正确的顺序是( )A.①②④③ B.②①③④ C.②①④③ D.②③①④6.(2009年高考天津文综10题)1954年12月,毛泽东在一次党内外人士座谈会上指出,政协仍有存在的必要,但是我们不能把政协搞成国家权力机关。

函数的零点问题2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)

函数的零点问题2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)

3.8函数的零点问题——2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)一、单选题(共16题;共80分)1.(5分)已知函数f(x)= cos2x+cosx,且x∈[0,2π],则f(x)的零点个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个2.(5分)已知函数f(x)={x,x≥0−x2,x<0,若方程f(x)=ae x有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围为()A.(1e,+∞)B.(0,1e)C.(−∞,−1e)D.(−1e,0)3.(5分)已知函数f(x)为定义在R上的单调函数,且f(f(x)−2x−2x)=10.若函数g(x)={f(x)−2x−a,x≤0,|log2x|−a−1,x>0有3个零点,则a的取值范围为()A.(2,3]B.(−1,3]C.(3,4]D.(−1,4]4.(5分)已知函数f(x)=ax3+bx+1,若f(x)存在零点x0<−1,且满足f′(x0)=f(x0),则()A.1a+3b<0B.ab>0C.3a+b<0D.a+b>15.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+π6)(ω>0)在[0,2π]上有且仅有4个零点,则ω的取值范围是()A.[2312,2912]B.[2312,2912)C.(1130,1124]D.[1130,1124)6.(5分)已知函数f(x)=sin(√ax3+bx+bx⋅π)−1,a≥0在(1,+∞)上有且仅有1个零点,则下列选项中b的可能取值为()A.0B.18C.12D.47.(5分)已知f(x)是定义在[−10,10]上的奇函数,且f(x)=f(4−x),则函数f(x)的零点个数至少为()A.3B.4C.5D.68.(5分)设函数f(x)的定义域为R,则“f(x)是R上的增函数”是“任意a>0,y=f(x+a)−f(x)无零点”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件9.(5分)已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象如图所示,则x1⋅x2等于()A.2B.43C.23D.1210.(5分)设函数f(x)=|2x−1|,函数g(x)=f(f(x))−log a(x+1),(a>0,a≠1)在[0,1]上有3个不同的零点,则实数a的取值范围为()A.(1,32)B.(1,2)C.(32,2)D.(2,+∞)11.(5分)已知函数f(x)={1−|1−x|,0≤x≤22f(x−2),x>2,当x∈[0,8]时,函数F(x)=f(x)−kx恰有六个零点,则实数k的取值范围是()A.(45,1)B.(23,45)C.[23,45)D.[45,1)12.(5分)已知函数f(x)={10x−m,x≤12xe x−2mx+m,x>12(e是自然对数的底数)在定义域R上有三个零点,则实数m的取值范围是()A.(e,+∞)B.(e,5]C.(e,5)D.[e,5]13.(5分)已知函数f(x)=2ae x−e a x2至多有2个不同的零点,则实数a的最大值为().A.0B.1C.2D.e14.(5分)已知函数f(x)={exlnx,x>0x3−3x,x≤0,若函数y=[f(x)]2−1与y=af(x)的图象恰有6个不同的公共点,则实数a的取值范围是()A.(0,32)B.(0,72)C.(1,72)D.(1,+∞)15.(5分)已知函数f(x)=|log2x|,g(x)={0,0<x≤1|x−2|−0.5,x>1,则方程|f(x)−g(x)|=1的实根个数为()个.A.1B.2C.3D.416.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足f(2−x)=f(x+2),当x∈[0,2]时f(x)=(√e)x,若在区间x∈[0,10]内,函数g(x)=f(x)−(x+1)m有个5零点,则实数m的取值范围是()A.(0,log11e)B.(0,log11e)∪(12,log7e)C.(log11e,12)D.(log11e,12)∪(12,log7e)二、多选题(共2题;共10分)17.(5分)已知函数f(x)=a x−x a(a>1)的定义域为(0,+∞),且f(x)仅有一个零点,则()A.e是f(x)的零点B.f(x)在(1,e)上单调递增C.x=1是f(x)的极大值点D.f(e)是f(x)的最小值18.(5分)已知函数f(x)=2x−cosx的零点为x0,则()A.x<12B.x0>13C.tanx0>√52D.x0−14<sinx0三、填空题(共10题;共65分)19.(10分)设a,b,c∈R,a≠0,若函数y=ax2+bx+c有且仅有一个零点,且2a2+3ab+ 8ac=1,则a+b的最小值为,a+b+ab的最小值为.20.(5分)已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)={(12)x,log16x,0≤x<2x≥2,若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0(a,b∈R)有且仅有7个不同实数根,则a+b=21.(10分)已知函数f(x)={e x−ax,x≥0,ax3−2x+1,x<0.当a=0时,f[f(−12)]=,若函数f(x)有3个不同的零点,则a的取值范围是.22.(10分)设a∈R.函数f(x)={2e x−1,x≤0ax2+(a2−2)x−lnx,x>0,若f(f(0))=0,则a=,若f(x)只有一个零点,则a的取值范围是.23.(5分)函数f(x)={x3+2,x≤0x−3+e x,x>0的零点个数为.24.(5分)若函数f(x)={2x−b,x<0,√x,x≥0有且仅有两个零点,则实数b的一个取值为.25.(5分)已知函数f(x)=2|x|+x2+a.①对于任意实数a,f(x)为偶函数;②对于任意实数a,f(x)在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;③存在实数a,使得f(x)有3个零点;④存在实数a,使得关于x的不等式f(x)≥2022的解集为(−∞,−1]∪[1,+∞).所有正确命题的序号为.26.(5分)已知函数f(x)满足f(x−2)=f(x+2),0≤x<4时,f(x)=√4−(x−2)2,g(x)= f(x)−k n x(n∈N∗,k n>0).若函数g(x)的图像与x轴恰好有2n+1个不同的交点,则k12+k22+⋅⋅⋅+k n2=.27.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,其图象关于点(2,0)对称,当x∈[0,2]时,f(x)=−√1−(x−1)2,若方程f(x)−k(x−2)=0的所有根的和为6,则实数k的取值范围是.28.(5分)声音是由于物体的振动产生的能引起听觉的波,其中包含着正弦函数.纯音的数学模型是函数y=Asinϖt.我们听到的声音是由纯音合成的,称为复合音.已知一个复合音的数学模型是函数f(x)=sinx+12sin2x.给出下列四个结论:①f(x)的最小正周期是π;②f(x)在[0,2π]上有3个零点;③f(x)在[0,π2]上是增函数;④f(x)的最大值为3√34.其中所有正确结论的序号是.四、解答题(共8题;共80分)29.(10分)设函数f(x)=−12x 2+(a −1)x +alnx +a2,a >0.(1)(5分)若a =1,求函数f(x)的单调区间和最值; (2)(5分)求函数f(x)的零点个数,并说明理由.30.(10分)已知a >0,设函数f(x)=(2x −a)lnx +x ,f ′(x)是f(x)的导函数.(1)(5分)若a =2,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)(5分)若f(x)在区间(1,+∞)上存在两个不同的零点x 1,x 2(x 1<x 2), ①求实数a 范围;②证明:x 2f ′(x 2)x 1−1<(a−e)(a−2e)(a−3)2e .注,其中e =2.71828⋅⋅⋅⋅⋅⋅是自然对数的底数.31.(15分)已知函数f(x)=xlnx +a ,(a ∈R).(1)(5分)求函数f(x)的单调区间;(2)(5分)当0<a <1e时,证明:函数f(x)有两个零点;(3)(5分)若函数g(x)=f(x)−ax 2−x 有两个不同的极值点x 1,x 2(其中x 1<x 2),证明:x 1⋅x 22>e 3.32.(10分)已知函数f(x)=e x −xlnx −ax −1(a ∈R)有两个零点.(1)(5分)求a 的取值范围;(2)(5分)设x 1,x 2是f(x)的两个零点,证明:x 1+x 2>2.33.(10分)已知函数f(x)=mlnx −xe x +x .(1)(5分)若m =1,求f(x)的最大值;(2)(5分)若f(x 1)+x 1e x 1+m =0,f(x 2)+x 2e x 2+m =0,其中x 1≠x 2,求实数m 的取值范围.34.(10分)已知函数f(x)=lnx +a x的极小值为1.(1)(5分)求实数a 的值;(2)(5分)设函数g(x)=f(x)−1x +m(1x2−1).①证明:当0<m <12时,∀x ∈(0,m 1−m ),g(x)>0恒成立;②若函数g(x)有两个零点,求实数m 的取值范围.35.(5分)已知函数f(x)=x2⋅lnx.(Ⅰ)求函数y=f(x)−x的最小值;(Ⅱ)若方程f(x)=m(m∈R)有两实数解x1,x2,求证:1x12+1x22>e+11−|x1−x2|.(其中e=2.71828⋯为自然对数的底数).36.(10分)已知函数f(x)=12(a−1)x2+ax−2lnx.(1)(5分)讨论f(x)的单调性;(2)(5分)当a=1时,g(x)=f(√x),若m≤3−4ln2,求证:对于任意k>0,函数ℎ(x)= g(x)−mx−k有唯一零点.答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】由cos2x+cosx=2cos2x+cosx−1=(cosx+1)(2cosx−1)=0,可得cosx=−1或cosx=12,又因为x∈[0,2π],则x=π,或x=π3,或x=5π3,则f(x)的零点个数为3。

高中数学函数零点问题必考点梳理+真题精练(附答案)

高中数学函数零点问题必考点梳理+真题精练(附答案)

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由图可知:当
0
m
1 2
时,两图象有两个不同的交点,
在区间 1,1 上方程 f x mx m 0 有两个不同的实根,故选:B
例 5.(2020·江苏宝应中学高三三模)已知函数 f x 2ln x2 3x 3 ,其中x 表示不大于 x 的
最大整数(如1.6 1,2.1 3),则函数 f x 的零点个数是( )
对函数
y
ln x
1, x
0 求导得
y
1 x 1

设切点为
x0, ln x0 1
,则
ln x0 1
x0 1
2 3
1 x0 1
m ,解得
x0
1
1
e3
,m
1
e3

数形结合可知,当
m
2 3
1
,e 3
时,直线
y
mx
m
2 3
与函数
f
x
的图象有四个交点,即函数
g
x
有四个零点.故选:B.
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f |
(x) x|

2
个不同交点,不满足题意;
当 k 0 时,如图 2,此时 y | kx 2 |与 h(x)
f |
(x) x|
恒有
3
个不同交点,满足题意;
当 k 0 时,如图 3,当 y kx 2 与 y = x2 相切时,联立方程得 x2 kx 2 0 ,
令 0 得 k2 8 0 ,解得 k 2 2 (负值舍去),所以 k 2 2 . 综上, k 的取值范围为 (,0) (2 2, ) ,故选 D.
图形特征,是数形结合的体现.通过图象可清楚的数出交点的个数(即零点,根的个数)或者

2020年高考数学(理)总复习:利用导数解决函数零点问题(解析版)

2020年高考数学(理)总复习:利用导数解决函数零点问题(解析版)

2020年高考数学(理)总复习:利用导数解决函数零点问题题型一 利用导数讨论函数零点的个数 【题型要点解析】对于函数零点的个数的相关问题,利用导数和数形结合的数学思想来求解.这类问题求解的通法是:(1)构造函数,这是解决此类题的关键点和难点,并求其定义域; (2)求导数,得单调区间和极值点; (3)画出函数草图;(4)数形结合,挖掘隐含条件,确定函数图象与x 轴的交点情况进而求解.1.已知f (x )=ax 3-3x 2+1(a >0),定义h (x )=max{f (x ),g (x )}=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≥g (x ),g (x ),f (x )<g (x ).(1)求函数f (x )的极值;(2)若g (x )=xf ′(x ),且存在x ∈[1,2]使h (x )=f (x ),求实数a 的取值范围; (3)若g (x )=ln x ,试讨论函数h (x )(x >0)的零点个数.【解】 (1)∵函数f (x )=ax 3-3x 2+1,∴f ′(x )=3ax 2-6x =3x (ax -2),令f ′(x )=0,得x 1=0或x 2=2a,∵a >0,∴x 1<x 2,列表如下:∴f (x )的极大值为f (0)=1,极小值为f ⎪⎭⎫⎝⎛a 2=8a 2-12a 2+1=1-4a 2. (2)g (x )=xf ′(x )=3ax 3-6x 2,∵存在x ∈[1,2],使h (x )=f (x ),∴f (x )≥g (x )在x ∈[1,2]上有解,即ax 3-3x 2+1≥3ax 3-6x 2在x ∈[1,2]上有解, 即不等式2a ≤1x 3+3x 在x ∈[1,2]上有解.设y =1x 3+3x =3x 2+1x 3(x ∈[1,2]),∵y ′=-3x 2-3x 4<0对x ∈[1,2]恒成立,∴y =1x 3+3x 在x ∈[1,2]上单调递减,∴当x =1时,y =1x 3+3x 的最大值为4,∴2a ≤4,即a ≤2.(3)由(1)知,f (x )在(0,+∞)上的最小值为f ⎪⎭⎫⎝⎛a 2=1-4a 2, ①当1-4a 2>0,即a >2时,f (x )>0在(0,+∞)上恒成立,∴h (x )=max{f (x ),g (x )}在(0,+∞)上无零点.②当1-4a2=0,即a =2时,f (x )min =f (1)=0.又g (1)=0,∴h (x )=max{f (x ),g (x )}在(0,+∞)上有一个零点. ③当1-4a2<0,即0<a <2时,设φ(x )=f (x )-g (x )=ax 3-3x 2+1-ln x (0<x <1),∵φ′(x )=3ax 2-6x -1x <6x (x -1)-1x <0,∴φ(x )在(0,1)上单调递减.又φ(1)=a -2<0,φ⎪⎭⎫ ⎝⎛e 1=a e3+2e 2-3e 2>0,∴存在唯一的x 0∈⎪⎭⎫⎝⎛1,1e ,使得φ(x 0)=0,(ⅰ)当0<x ≤x 0时,∵φ(x )=f (x )-g (x )≥φ(x 0)=0, ∴h (x )=f (x )且h (x )为减函数. 又h (x 0)=f (x 0)=g (x 0)=ln x 0<ln 1=0, f (0)=1>0,∴h (x )在(0,x 0)上有一个零点; (ⅱ)当x >x 0时,∵φ(x )=f (x )-g (x )<φ(x 0)=0, ∴h (x )=g (x )且h (x )为增函数,∵g (1)=0,∴h (x )在(x 0,+∞)上有一零点;从而h (x )=max{f (x ),g (x )}在(0,+∞)上有两个零点,综上所述,当0<a <2时,h (x )有两个零点;当a =2时,h (x )有一个零点; 当a >2时,h (x )无零点.题组训练一 利用导数讨论函数零点的个数 已知函数f (x )=ln x -12ax +a -2,a ∈R .(1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a <0时,试判断g (x )=xf (x )+2的零点个数. 【解析】 (1)f ′(x )=1x -a 2=2-ax2x(x >0).若a ≤0,则f ′(x )>0,∴函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞);若a >0,当0<x <2a 时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,当x >2a 时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,综上,若a ≤0时,函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞);若a >0时,函数f (x )的单调递增区间为⎪⎭⎫ ⎝⎛a 2,0,单调递减区间为⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+a 2. (2)g (x )=x ln x -12ax 2+ax -2x +2,g ′(x )=-ax +ln x +a -1.又a <0,易知g ′(x )在(0,+∞)上单调递增, g ′(1)=-1<0,g ′(e)=-a e +a =a (1-e)>0, 故而g ′(x )在(1,e)上存在唯一的零点x 0, 使得g ′(x 0)=0.当0<x <x 0时,g ′(x )<0,g (x )单调递减;当x >x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增, 取x 1=e a ,又a <0,∴0<x 1<1,∴g (x 1)=x 1)2221(ln 111x a ax x +-+-=e a⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-a a e a ae a 2221, 设h (a )=a -12a e a +a -2+2ea ,(a <0),h′(a)=-12a ea-12ea-2e a+2,(a<0),h′(0)=-12,h″(a)=e-a-e a+e-a-12a ea>0,∴h′(a)在(-∞,0)上单调递增,h′(a)<h′(0)<0,∴h(a)在(-∞,0)上单调递减,∴h(a)>h(0)=0,∴g(x1)>0,即当a<0时,g(e a)>0.当x趋于+∞时,g(x)趋于+∞,且g(2)=2ln2-2<0.∴函数g(x)在(0,+∞)上始终有两个零点.题型二由函数零点个数求参数的取值范围【题型要点解析】研究方程的根(或函数零点)的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,并借助函数的大致图象判断方程根(函数零点)的情况,这是导数这一工具在研究方程中的重要应用.已知函数f(x)=mxln x,曲线y=f(x)在点(e2,f(e2))处的切线与直线2x+y=0垂直(其中e 为自然对数的底数).(1)求f(x)的解析式及单调减区间;(2)若函数g(x)=f(x)-kx2x-1无零点,求k的取值范围.【解析】(1)函数f(x)=mxln x的导数为f′(x)=m(ln x-1)(ln x)2,又由题意有:f′(e2)=12⇒m4=12⇒m=2,故f(x)=2xln x.此时f′(x)=2(ln x-1)(ln x)2,由f′(x)≤0⇒0<x<1或1<x≤e,所以函数f(x)的单调减区间为(0,1)和(1,e].(2)g (x )=f (x )-kx 2x -1⇒g (x )=x ⎪⎭⎫ ⎝⎛--1ln 2x kx x ,且定义域为(0,1)∪(1,+∞),要函数g (x )无零点,即要2ln x =kxx -1在x ∈(0,1)∪(1,+∞)内无解,亦即要k ln x -2(x -1)x =0在x ∈(0,1)∪(1,+∞)内无解.构造函数h (x )=k ln x -2(x -1)x ⇒h ′(x )=kx -2x2.①当k ≤0时,h ′(x )<0在x ∈(0,1)∪(1,+∞)内恒成立,所以函数h (x )在(0,1)内单调递减,h (x )在(1,+∞)内也单调递减.又h (1)=0,所以在(0,1)内无零点,在(1,+∞)内也无零点,故满足条件;②当k >0时,h ′(x )=kx -2x 2⇒h ′(x )=22xkx k ⎪⎭⎫ ⎝⎛-,(i)若0<k <2,则函数h (x )在(0,1)内单调递减,在⎪⎭⎫⎝⎛k 2,1内也单调递减,在⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,2k 内单调递增,又h (1)=0,所以在(0,1)内无零点;易知h ⎪⎭⎫ ⎝⎛k 2<0,而h (e 2k )=k ·2k -2+2e2k>0,故在⎪⎭⎫⎝⎛+∞,2k 内有一个零点,所以不满足条件;(ii)若k =2,则函数h (x )在(0,1)内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.又h (1)=0,所以x ∈(0,1)∪(1,+∞)时,h (x )>0恒成立,故无零点,满足条件;(iii)若k >2,则函数h (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛k 2,0内单调递减,在⎪⎭⎫⎝⎛1,2k 内单调递增,在(1,+∞)内单调递增,又h (1)=0,所以在⎪⎭⎫⎝⎛1,2k 及(1,+∞)内均无零点. 又易知h ⎪⎭⎫⎝⎛k 2<0,而h (e -k )=k (-k )-2+2e k =2e k -k 2-2,又易证当k >2时,h (e -k )>0,所以函数h (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛k 2,0内有一零点,故不满足条件.综上可得:k 的取值范围为:k ≤0或k =2.题组训练二 由函数零点个数求参数的取值范围 已知函数f (x )=ln x -ax (ax +1),其中a ∈R . (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )在(0,1]内至少有1个零点,求实数a 的取值范围. 【解析】(1)依题意知,函数f (x )的定义域为(0,+∞), 且f ′(x )=1x-2a 2x -a=2a 2x 2+ax -1-x =(2ax -1)(ax +1)-x,当a =0时,f (x )=ln x ,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增; 当a >0时,由f ′(x )>0,得0<x <12a,由f ′(x )<0,得x >12a ,函数f (x )⎪⎭⎫⎝⎛a 21,0上单调递增, 在⎪⎭⎫⎝⎛+∞,21a 上单调递减.当a <0时,由f ′(x )>0,得0<x <-1a ,由f ′(x )<0,得x >-1a,函数f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛-a 1,0上单调递增,在⎪⎭⎫⎝⎛+∞-,1a 上单调递减. (2)当a =0时,函数f (x )在(]0,1内有1个零点x 0=1;当a >0时,由(1)知函数f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛a 21,0上单调递增,在⎪⎭⎫⎝⎛+∞,21a 上单调递减. ①若12a ≥1,即0<a ≤12时,f (x )在(0,1]上单调递增,由于当x →0时,f (x )→-∞且f (1)=-a 2-a <0知,函数f (x )在(0,1]内无零点;②若0<12a <1,即当a >12时,f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛a 21,0上单调递增,在⎥⎦⎤ ⎝⎛1,21a 上单调递减,要使函数f (x )在(0,1]内至少有1个零点,只需满足f ⎪⎭⎫⎝⎛a 21≥0,即ln 12a ≥34, 又∵a >12,∴ln 12a <0,∴不等式不成立.∴f (x )在(0,1]内无零点;当a <0时,由(1)知函数f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛-a 1,0上单调递增,在⎪⎭⎫⎝⎛+∞-,1a 上单调递减. ③若-1a ≥1,即-1≤a <0时,f (x )在(0,1]上单调递增,由于当x →0时,f (x )→-∞,且f (1)=-a 2-a >0,知函数f (x )在(0,1]内有1个零点;④若0<-1a <1,即a <-1时,函数f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛-a 1,0上单调递增,在⎥⎦⎤⎝⎛-1,1a 上单调递减,由于当x →0时,f (x )→-∞,且当a <-1时,f ⎪⎭⎫⎝⎛-a 1=ln ⎪⎭⎫⎝⎛-a 1<0,知函数f (x )在(0,1]内无零点.综上可得a 的取值范围是[-1,0].题型三 利用导数证明复杂方程在某区间上仅有一解 【题型要点解析】证明复杂方程在某区间上有且仅有一解的步骤: (1)在该区间上构造与方程相应的函数; (2)利用导数研究该函数在该区间上的单调性; (3)判断该函数在该区间端点处的函数值的符号; (4)作出结论.已知函数f (x )=(x 2-2x )ln x +ax 2+2.(1)当a =-1时,求f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)当a >0时,设函数g (x )=f (x )-x -2,且函数g (x )有且仅有一个零点,若e -2<x <e ,g (x )≤m ,求m 的取值范围.【解析】 (1)当a =-1时,f (x )=(x 2-2x )ln x -x 2+2,定义域为(0,+∞),∵f ′(x )=(2x -2)ln x +x -2-2x =(2x -2)ln x -x -2.∴f ′(1)=-3,又f (1)=1,f (x )在(1,f (1))处的切线方程3x +y -4=0.(2)令g (x )=f (x )-x -2=0,则(x 2-2x )ln x +ax 2+2=x +2,即a =1-(x -2)·ln xx ,令h (x )=1-(x -2)·ln xx,则h ′(x )=-1x 2-1x +2-2ln x x 2=1-x -2ln xx 2.令t (x )=1-x -2ln x ,t ′(x )=-1-2x =-x -2x ,∵t ′(x )<0,t (x )在(0,+∞)上是减函数, 又∵t (1)=h ′(1)=0,所以当0<x <1时,h ′(x )>0, 当x >1时,h ′(x )<0,所以h (x )在(0,1)上单调递增, 在(1,+∞)上单调递减,∴h (x )max =h (1)=1.因为a >0,所以当函数g (x )有且仅有一个零点时,a =1.g (x )=(x 2-2x )ln x +x 2-x ,若e -2<x <e ,g (x )≤m ,只需g (x )max ≤m , g ′(x )=(x -1)(3+2ln x ),令g ′(x )=0得x =1,或x =e -32,又∵e -2<x <e∴函数g (x )在(e -2,e -32)上单调递增,在(e -32,1)上单调递减,在(1,e)上单调递增,又g (e -32)=-12e -3+2e -32,g (e)=2e 2-3e ,∵g (e -32)=-12e -3+2e -32<2e -32<2e<2e ⎪⎭⎫ ⎝⎛-23e =g (e),即g (e -32)<g (e),g (x )max =g (e)=2e 2-3e ,∴m ≥2e 2-3e .题组训练三 利用导数证明复杂方程在某区间上仅有一解 已知y =4x 3+3tx 2-6t 2x +t -1,x ∈R ,t ∈R .(1)当x 为常数时,t 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,0变化时,求y 的最小值φ(x );(2)证明:对任意的t ∈(0,+∞),总存在x 0∈(0,1),使得y =0.【解析】 (1)当x 为常数时,设f (t )=4x 3+3tx 2-6t 2x +t -1=-6xt 2+(3x 2+1)t +4x 3-1,f ′(t )=-12xt +3x 2+1.①当x ≤0时,由t ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,0知f (t )>0,f (t )在⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,0上递增,其最小值φ(x )=f (0)=4x 3-1; ②当x >0时,f (t )的图象是开口向下的抛物线,其对称轴为直线;t =-3x 2+1-12x =3x 2+112x ,若⎩⎪⎨⎪⎧x >0,3x 2+112x ≤13,即13≤x ≤1,则f (t )在⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,0上的最小值为 φ(x )=f ⎪⎭⎫⎝⎛32=4x 3+2x 2-83x -13.若⎩⎪⎨⎪⎧x >0,3x 2+112x >13,即0<x <13或x >1,则f (t )在⎥⎦⎤⎢⎣⎡32,0上的最小值为φ(x )=f (0)=4x 3-1.综合①②,得φ(x )=⎩⎨⎧4x 3-1,x <13或x >1,4x 3+2x 2-83x -13,13≤x ≤1.(2)证明:设g (x )=4x 3+3tx 2-6t 2x +t -1,则g ′(x )=12x 2+6tx -6t 2=12(x +t )⎪⎭⎫ ⎝⎛-2t x 由t ∈(0,+∞),当x 在区间(0,+∞)内变化时,g ′(x ),g (x )取值的变化情况如下表:①当t2≥1,即t ≥2时,g (x )在区间(0,1)内单调递减,g (0)=t -1>0,g (1)=-6t 2+4t +3=-2t (3t -2)+3≤-4(3-2)+3<0.所以对任意t ∈[2,+∞),g (x )在区间(0,1)内均存在零点,即存在x 0∈(0,1),使得g (x 0)=0.②当0<t 2<1,即0<t <2时,g (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0t 内单调递减,在⎪⎭⎫⎝⎛1,2t 内单调递增,若t ∈(0,1),则g ⎪⎭⎫⎝⎛2t =-74t 3+t -1≤-74t 3<0,g (1)=-6t 2+4t +3≥-6t +4t +3=-2t +3≥1>0,所以g (x )在⎪⎭⎫⎝⎛1,2t 内存在零点;若t ∈(1,2),则g (0)=t -1>0,g ⎪⎭⎫ ⎝⎛2t =-74t 3+t -1<-74×13+2-1<0,所以g (x )在⎪⎭⎫⎝⎛2,0t 内存在零点.所以,对任意t ∈(0,2),g (x )在区间(0,1)内均存在零点,即存在x 0∈(0,1),使得g (x 0)=0, 综合①②,对任意的t ∈(0,+∞),总存在x 0∈(0,1),使得y =0.【专题训练】1.已知函数f (x )=xln x+ax ,x >1.(1)若f (x )在(1,+∞)上单调递减,求实数a 的取值范围; (2)若a =2,求函数f (x )的极小值;(3)若方程(2x -m )ln x +x =0,在(1,e]上有两个不等实根,求实数m 的取值范围.[解析] (1)f ′(x )=ln x -1ln 2x +a ,由题意可得f ′(x )≤0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1ln 2x -1ln x=221ln 1⎪⎭⎫⎝⎛-x -14.∵x ∈(1,+∞),∴ln x ∈(0,+∞), ∴当1ln x -12=0时,函数t =221ln 1⎪⎭⎫ ⎝⎛-x -14的最小值为-14,∴a ≤-14. 故实数a 的取值范围为⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-41,(2)当a =2时,f (x )=xln x +2x ,f ′(x )=ln x -1+2ln 2x ln 2x,令f ′(x )=0,得2ln 2x +ln x -1=0, 解得ln x =12或ln x =-1(舍),即x =e 12.当1<x <e 12时,f ′(x )<0,当x >e 12时,f ′(x )>0,∴f (x )的极小值为f (e 12)=e 1212+2e 1e =4e 12.(3)将方程(2x -m )ln x +x =0两边同除以ln x 得(2x -m )+x ln x =0,整理得xln x +2x =m ,即函数g (x )=xln x +2x 的图象与函数y =m 的图象在(1,e]上有两个不同的交点.由(2)可知,g (x )在(1,e 12)上单调递减,在(e 12,e]上单调递增,g (e 12)=4e 12,g (e)=3e ,在(1,e]上,当x →1时,x ln x →+∞,∴4e 12<m ≤3e ,故实数m 的取值范围为(4e 12,3e].2.已知f (x )=2x ln x ,g (x )=x 3+ax 2-x +2.(1)如果函数g (x )的单调递减区间为⎪⎭⎫⎝⎛-1,31,求函数g (x )的解析式; (2)在(1)的条件下,求函数y =g (x )的图象在点P (-1,g (-1))处的切线方程; (3)已知不等式f (x )≤g ′(x )+2恒成立,若方程a e a -m =0恰有两个不等实根,求m 的取值范围.【解】 (1)g ′(x )=3x 2+2ax -1,由题意知,3x 2+2ax -1<0的解集为⎪⎭⎫⎝⎛-1,31, 即3x 2+2ax -1=0的两根分别是-13,1,代入得a =-1,∴g (x )=x 3-x 2-x +2. (2)由(1)知,g (-1)=1,∴g ′(x )=3x 2-2x -1,g ′(-1)=4,∴点P (-1,1)处的切线斜率k =g ′(-1)=4,∴函数y =g (x )的图象在点P (-1,1)处的切线方程为y -1=4(x +1),即4x -y +5=0.(3)由题意知,2x ln x ≤3x 2+2ax +1对x ∈(0,+∞)恒成立,可得a ≥ln x -32x -12x 对x ∈(0,+∞)恒成立.设h (x )=ln x -32x -12x,则h ′(x )=1x -32+12x 2=-(x -1)(3x +1)2x 2,令h ′(x )=0,得x =1,x =-13(舍),当0<x <1时,h ′(x )>0;当x >1时,h ′(x )<0,∴当x =1时,h (x )取得最大值,h (x )max =h (1)=-2,∴a ≥-2.令φ(a )=a e a ,则φ′(a )=e a +a e a =e a (a +1), ∴φ(a )在[-2,-1]上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,∵φ(-2)=-2e -2=-2e 2,φ(-1)=-e -1=-1e ,当a →+∞时,φ(a )→+∞,∴方程a e a -m =0恰有两个不等实根,只需-1e <m ≤-2e 2.3.设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围; (3)求证:a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.【解析】 (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b .因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c .(2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4. 令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0, 解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以,当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈⎪⎭⎫ ⎝⎛--3,2,x 3∈⎪⎭⎫⎝⎛-0,3,使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈⎪⎭⎫⎝⎛2732,0时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)证明:当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∈(-∞,+∞),此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点.当Δ=4a 2-12b =0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∈(-∞,x 0)时,f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增; 当x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在的区间(x 0,+∞)上单调递增. 所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点,则必有Δ=4a 2-12b >0. 故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件.当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点,所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.。

高考常考题- 函数的零点问题(含解析)

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。

函数零点(07--11高考题)

函数零点(07--11高考题)

函数的零点第九周第四次作业 班级 姓名1、函数()⎩⎨⎧>+-≤-=1,341,442x x x x x x f 的图象和函数()x x g 2log =的图象的交点个数是 A.4 B.3 C.2 D.1 2、函数12log )(2-+=x x x f 的零点必落在区间( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛41,81B.⎪⎭⎫⎝⎛21,41C.⎪⎭⎫⎝⎛1,21D.(1,2)3.若0x 是方程31)21(x x=的解,则0x 属于区间( )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛1,32 .B .⎪⎭⎫ ⎝⎛32,21 .C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,31D .⎪⎭⎫ ⎝⎛31,04.函数2441()431x x f x x x x -⎧=⎨-+>⎩, ≤,,的图象和函数2()log g x x =的图象的交点个数是( )A .4B .3C .2D .15.函数()⎩⎨⎧>+-≤-+=0,ln 20,322x x x x x x f 的零点个数为( )A .0B .1C .2D .36.对实数a 和b ,定义运算“⊗”:,1,, 1.a ab a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩ 设函数()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是A .(]3,21,2⎛⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭B .(]3,21,4⎛⎫-∞-⋃--⎪⎝⎭C .111,,44⎛⎫⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭D .311,,44⎛⎫⎡⎫--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭7、已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间[0,2]上是增函数,若方程)0()(>=m m x f 在区间[]8,8-上有四个不同的根1234,,,x x x x ,则1234_________.x x x x +++=8.直线y =1与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是 。

高考常考题-函数的零点问题(含解析)

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,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。

专题02函数零点问题-2024高考数学尖子生辅导专题

专题02函数零点问题-2024高考数学尖子生辅导专题

专题02函数零点问题-2024高考数学尖子生辅导专题函数的零点问题在数学中是一个非常重要的概念和问题。

而在2024高考的数学尖子生辅导专题中,函数的零点问题无疑是一个重点内容。

下面,我们来详细探讨一下这个问题。

函数的零点问题即是求解函数的解析式方程$f(x)=0$的解$x$。

在实际问题中,函数的零点往往表示了其中一种特定情况下的平衡点或者特殊点,因此求解函数的零点问题是非常实用和重要的。

那么,如何求解函数的零点问题呢?下面,我们将从三个方面进行讨论。

首先,我们可以通过图像来求解函数的零点问题。

对于一般的函数,我们可以通过画出函数的图像来判断函数的零点。

函数的零点为函数与$x$轴相交的点,在图像上表现为函数曲线与$x$轴的交点。

通过观察函数图像上哪些点与$x$轴相交,我们可以找到函数的零点。

对于简单的函数,我们可以手工画出函数图像,对于复杂的函数,我们可以借助计算机软件进行绘图。

其次,我们可以通过函数的解析式来求解函数的零点问题。

对于一般的函数,我们可以通过解方程$f(x)=0$来求解函数的零点。

通过将方程变形化简,最终得到$x$的解析表达式。

这种方法适用于存在解析解的函数,对于一些特殊函数,解析解并不存在,我们需要采用其他方法进行求解。

最后,我们可以通过数值计算方法来求解函数的零点问题。

对于一些无法通过解析式求解的函数,我们可以采用数值计算方法进行求解。

数值计算方法包括二分法、不动点迭代法、牛顿迭代法等。

这些方法通过迭代计算,逐渐接近函数的零点。

在实际计算中,我们可以通过计算机软件来进行数值计算,以提高计算的精度和效率。

综上所述,函数的零点问题在数学中具有重要的意义,我们可以通过图像、解析式和数值计算方法等多种途径来求解函数的零点。

在2024高考的数学尖子生辅导专题中,函数的零点问题无疑是一个关键的内容,掌握这个问题对于学生的数学能力提高和应试能力提升都具有重要作用。

因此,我们应该重视并加以学习和实践。

考点21利用导数研究函数的零点(3种核心题型)(学生版) 2025年高考数学大一轮复习(新高考版)

考点21利用导数研究函数的零点(3种核心题型)(学生版) 2025年高考数学大一轮复习(新高考版)

考点21利用导数研究函数的零点(3种核心题型+基础保分练+综合提升练+拓展冲刺练)【考试提醒】函数零点问题在高考中占有很重要的地位,主要涉及判断函数零点的个数或范围.高考常考查三次函数与复合函数的零点问题,以及函数零点与其他知识的交汇问题,一般作为解答题的压轴题出现【核心题型】题型一 利用函数性质研究函数的零点利用函数性质研究函数的零点,主要是根据函数单调性、奇偶性、最值或极值的符号确定函数零点的个数,此类问题在求解过程中可以通过数形结合的方法确定函数存在零点的条件.【例题1】(2024·全国·模拟预测)若函数()e 2xf x x a =-+-有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .(],1-¥B .(],0-¥C .(),0¥-D .(),1-¥【变式1】(2024·陕西西安·一模)若不等式e ln 2x x x a x -+³-恒成立,则实数a 的取值范围为.【变式2】(2024·全国·模拟预测)已知函数2()(2)ln f x x a x a x =-++,a ÎR .(1)讨论()f x 的单调性;(2)设2e ()()(1)2(1)ln xg x f x x a x a a x x =-+-+-+-,若()g x 存在两个不同的零点1x ,2x ,且12x x <.(i )证明:2e 1a >+;(ii )证明:22142121a a x x a ---<-.【变式3】(2024·辽宁·三模)已知()()211e 2xf x x ax =-+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)当0a >时,证明:函数()f x 有且仅有两个零点12,x x ,且120x x +<.题型二 数形结合法研究函数的零点含参数的函数零点个数,可转化为方程解的个数,若能分离参数,可将参数分离出来后,用x 表示参数的函数,作出该函数的图象,根据图象特征求参数的范围或判断零点个数.【例题2】(2024·北京房山·一模)若函数(]()ln ln(1),,0()1,0,exx x f x x ¥¥ì-Î-ï=íÎ+ïî,则函数()()g x f x x c =++零点的个数为( )A .1B .2C .1或2D .1或3【变式1】(2024·全国·模拟预测)已知函数3e ,111(),()11,12xx x f x g x x a x x x ì>-ïï+==++íï+£-ïî.若(())0g f x =有三个不同的根,则a 的取值范围为 .【变式2】(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数()()e 1xf x ax a =--ÎR .(1)若函数()f x 在点()()1,1f 处的切线与直线2e 10x y ++=垂直,求a 的值;(2)当(]0,2x Î时,讨论函数()()ln F x f x x x =-零点的个数.【变式3】(2024·河北邯郸·二模)已知函数()()e ,ln xf x mxg x x m x =-=-.(1)是否存在实数m ,使得()f x 和()g x 在()0,¥+上的单调区间相同?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.(2)已知12,x x 是()f x 的零点,23,x x 是()g x 的零点.①证明:e m >,②证明:31231e x x x <<.题型三 构造函数法研究函数的零点涉及函数的零点(方程的根)问题,主要利用导数确定函数的单调区间和极值点,根据函数零点的个数寻找函数在给定区间内的极值以及区间端点的函数值与0的关系,从而求得参数的取值范围【例题3】(2023·吉林通化·模拟预测)已知函数()()232()23f x x x ax b =+-+满足:①定义域为R ;②142b <<;③有且仅有两个不同的零点1x ,2x ,则1211+x x 的取值范围是( )A .(2,1)--B .11,2æö--ç÷èøC .1,12æöç÷èøD .(1,2)【变式1】(2024·河北沧州·模拟预测)已知函数2()e 2ln x f x ax x x a =---,则( )A .当1a =时,()f x 有极小值B .当1a =时,()f x 有极大值C .若()0f x ³,则1a =D .函数()f x 的零点最多有1个【变式2】(2024·全国·模拟预测)设函数()()2ln f x x ax x a =-++ÎR .(1)若1a =,求函数()f x 的单调区间;(2)设函数()f x 在1,e e éùêúëû上有两个零点,求实数a 的取值范围.(其中e 是自然对数的底数)【变式3】(2024·广东·二模)已知()()21122ln ,02f x ax a x x a =+-->.(1)求()f x 的单调区间;(2)函数()f x 的图象上是否存在两点()()1122,,,A x y B x y (其中12x x ¹),使得直线AB 与函数()f x 的图象在1202x x x +=处的切线平行?若存在,请求出直线AB ;若不存在,请说明理由.【课后强化】基础保分练一、单选题1.(2023·四川资阳·模拟预测)将函数()1cos e xf x x =-在()0,¥+上的所有极值点按照由小到大的顺序排列,得到数列{}n x (其中*n ÎN ),则( )A .11ππ22n n x n æöæö-<<+ç÷ç÷èøèøB .1πn n x x +-<C .()121πn n x x n ++>-D .(){}1πn x n --为递减数列2.(23-24高三上·湖北荆门·阶段练习)()22e 5x f x x =-的零点的个数为( )A .0B .1C .2D .33.(2023·四川成都·二模)若指数函数x y a =(0a >且1a ¹)与幂函数5y x =的图象恰好有两个不同的交点,则实数a 的取值范围是( )A .e5e ,¥æö+ç÷èøB .e51,e æöç÷èøC .e 51,e æöæöç÷ç÷ç÷èøèøD .e 51,e æöç÷èø4.(2023·全国·模拟预测)已知函数1522ln 4()e 4ln(4)e 2x a a xx f x x x -+-=++-++存在零点,则实数a 的值为( )A .2-B .15ln24-C .3-D .15ln34-二、多选题5.(2024·全国·模拟预测)已知函数()31f x x ax =-+,a ÎR ,则( )A .若()f x 有极值点,则0a £B .当1a =时,()f x 有一个零点C .()()2f x f x =--D .当1a =时,曲线()y f x =上斜率为2的切线是直线21y x =-6.(2024·辽宁抚顺·三模)已知定义在R 上的奇函数()f x 连续,函数()f x 的导函数为()f x ¢.当0x >时,()()()cos sin e f x x f x x f x ¢>+×¢,其中e 为自然对数的底数,则( )A .()f x 在R 上为减函数B .当0x >时,()0f x <C .π3π22f f æöæö>ç÷ç÷èøèøD .()f x 在R 上有且只有1个零点三、填空题7.(2024·内蒙古包头·一模)已知函数()()32340f x kx x k k =-+>,若()f x 存在唯一的零点,则k 的取值范围是 .8.(2024·四川成都·模拟预测)若函数()2e 2x m f x x x =--在()1,2x Î-上有2个极值点,则实数m 的取值范围是 .四、解答题9.(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知()e xf x a x =-,()cosg x x =.(1)讨论()f x 的单调性.(2)若0x ∃使得()()00f x g x =,求参数a 的取值范围.10.(2024·宁夏固原·一模)已知函数()()ln 11(0)f x ax x a =++>.(1)求()f x 的最小值;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围.11.(2024·全国·模拟预测)已知函数1()e (0)x f x x a x =->,且()f x 有两个相异零点12,x x .(1)求实数a 的取值范围.(2)证明:122eax x +>.12.(2024·湖北黄石·三模)已知函数()ln f x x x m =-+有两个零点1x ,2x .(1)求实数m 的取值范围;(2)如果1212x x x <£,求此时m 的取值范围.综合提升练一、单选题1.(2023·湖南·模拟预测)有甲、乙两个物体同时从A 地沿着一条固定路线运动,甲物体的运动路程1s (千米)与时间t (时)的关系为()121ts t =-,乙物体运动的路程2s (千米)与时间t (时)的关系为()23s t t =,当甲、乙再次相遇时,所用的时间t (时)属于区间( )A .()2,3B .()3,4C .()4,5D .()5,62.(23-24高三上·海南省直辖县级单位·阶段练习)函数()sin 2f x x x =+-的零点所在的大致区间为( )A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,43.(2024·全国·模拟预测)若函数()e ln 2x f x x x x a =--+-有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .(],1-¥B .(],0-¥C .(),0¥-D .(),1-¥4.(23-24高三下·江西·阶段练习)函数()|2||ln |f x x m x =--有且只有一个零点,则m 的取值可以是( )A .2B .1C .3D .e5.(2024·陕西汉中·二模)已知函数3232,0()ln ,0x x x x f x x x ì---£=í>î,()()g x f x mx =-有4个零点,则m 的取值范围为( )A .11(,4eB .1(2,0]{}e -U C .1(2,0]{}4-U D .11(,0](,)4e-¥U 6.(2024·全国·模拟预测)已知函数()2xf x kx b =--恰有一个零点0x ,且0b k >>,则0x 的取值范围为( )A .1ln2,ln2-æö-¥ç÷èøB .ln2,1ln2æö-¥ç÷-èøC .1ln2,ln2-æö+¥ç÷èøD .ln2,1ln2æö+¥ç÷-èø7.(2024·贵州贵阳·一模)已知函数()e ,0e ,0x a xf x x x -ì+>ï=íï<î,若方程()e 0f x x +=存在三个不相等的实根,则实数a 的取值范围是( )A .(),e -¥B .(),e -¥-C .(),2e -¥-D .(),2e -¥8.(2024·陕西·二模)已知()0f x ³,且0x >时,()()22cos f x x f x =×,则下列选项正确的是( )A .()2x f x f æö>ç÷èøB .当()ππ2x k k ¹+ÎZ 时,()()2tan 2f x xf x £C .若2π42πf æö=ç÷èø,()()22sin x f x g x x=为常函数,则()1f x =在区间()0,1内仅有1个根D .若()11f =,则()2827f <二、多选题9.(2024·辽宁·三模)已知函数()()1ln ,ln ,f x ax x g x a x a x=-=+为实数,下列说法正确的是( )A .当1a =时,则()f x 与()g x 有相同的极值点和极值B .存在R a Î,使()f x 与()g x 的零点同时为2个C .当()0,1a Î时,()()1f x g x -£对[]1,e x Î恒成立D .若函数()()f x g x -在[]1,e 上单调递减,则a 的取值范围为2,e æù-¥çúèû10.(2024·河北唐山·一模)已知函数()331f x x x =-+,则( )A .直线32y x =-是曲线()y f x =的切线B .()f x 有两个极值点C .()f x 有三个零点D .存在等差数列{}n a ,满足()155k k f a ==å11.(2024·全国·模拟预测)已知函数()(1)ln f x x x =-,2()g x x =,下列命题正确的是( )A .若()()()H x f x g x =-,则()H x 有且只有一个零点B .若()()()f x H xg x =,则()H x 在定义域上单调,且最小值为0C .若()()()H x f x g x ¢=-,则()H x 有且只有两个零点D .若()()(||)g x H x f x ¢=,则()H x 为奇函数三、填空题12.(2023·四川内江·模拟预测)若函数()e x f x kx =-有两个零点,则k 的取值范围为 .13.(2024·四川泸州·二模)若函数1()ln ef x x x a =-+有零点,则实数a 的取值范围是 .14.(2024·广东佛山·二模)若函数()ln e ln e x xa xf x x x a x=+--(R a Î)有2个不同的零点,则实数a 的取值范围是 .四、解答题15.(23-24高三上·河南·期末)已知函数()ln(1)sin f x a x x x =+-.(1)若0a =,求曲线()y f x =在点ππ,22f æöæöç÷ç÷èøèø处的切线方程;(2)若1a =,研究函数()f x 在(]1,0x Î-上的单调性和零点个数.16.(2024·四川泸州·三模)已知函数1(e )x ax f x =-(0a >),(1)讨论函数()f x 的零点个数;(2)若|()ln |x x x f x >+恒成立,求函数()f x 的零点0x 的取值范围.17.(2024·四川·模拟预测)已知函数()2211e ,2exf x ax x x a =--³.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)当0x >时,求证:()21ln 12f x x x ³--.18.(2024·北京朝阳·一模)已知函数()()()1e R xf x ax a =-Î.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若关于x 的不等式()()1f x a x >-无整数解,求a 的取值范围.19.(2024·全国·模拟预测)已知函数()(0,1)x f x a a a =>¹,函数()log (0,1)a g x x a a =>¹.(1)当e a =时,讨论函数()()()h x f x g x =的单调性;(2)当01a <<时,求函数()()()S x f x g x =-的零点个数.拓展冲刺练一、单选题1.(2024·云南·模拟预测)已知函数()e ln x f x x x x a =---,若()0f x =在()0,e x Î有实数解,则实数a 的取值范围是( )A .[)0,¥+B .1,e ¥éö+÷êëøC .[)1,+¥D .[)e,+¥2.(2024·浙江杭州·模拟预测)若函数()ln f x x x x x a =-+-有且仅有两个零点,则a 的取值范围是( )A .()1,00,e e æö-Èç÷èøB .()2,00,e e æö-Èç÷èøC .()2,00,3e æö-Èç÷èøD .()1,00,3e æö-Èç÷èø3.(2024·四川成都·二模)函数()()e sin ,π,x f x a x x =+Î-+¥,下列说法不正确的是( )A .当1a =-时,()0f x >恒成立B .当1a =时,()f x 存在唯一极小值点0xC .对任意()0,a f x >在()π,x Î-+¥上均存在零点D .存在()0,a f x <在()π,x Î-+¥上有且只有一个零点4.(2024·甘肃武威·模拟预测)已知函数()4ln 12f x ax a x æö=--+ç÷èø有3个零点,则实数a 的取值范围是( )A .()1,+¥B .()2,+¥C .(),1-¥-D .(),2-¥-二、多选题5.(2024·重庆·一模)已知函数()32e 2x f x x x ax =+--,则()f x 在()0,¥+有两个不同零点的充分不必要条件可以是( )A .e 2e 1a -<<-B .e 1e a -<<C .e e 1a <<+D .e 1e 2a +<<+6.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数()(1)ln 1f x m x x x =+-+,下列说法正确的有( )A .当12m =时,则()y f x =在(0,)+¥上单调递增B .当1m =时,函数()y f x =有唯一极值点C .若函数()y f x =只有两个不等于1的零点12,x x ,则必有121x x ×=D .若函数()y f x =有三个零点,则102m <<三、填空题7.(2023·湖北·一模)若函数21ln(21),2()12,2x x f x x x a x ì->ïï=íï--+£ïî在1x =处的切线与()f x 的图像有三个公共点,则a 的取值范围 .8.(2023·河南·模拟预测)已知函数()32f x x bx cx c =+++有三个零点,且它们的和为0,则b c -的取值范围是 .四、解答题9.(2024·北京丰台·二模)已知函数()()222ln 0f x a x x a =+¹.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若函数()f x 有两个零点,求a 的取值范围.10.(2024·全国·模拟预测)已知函数()cos ln(1)f x x x =++.(1)求证:()f x 在π1,2æö-ç÷èø上有唯一的极大值点;(2)若()1f x ax £+恒成立,求a 的值;(3)求证:函数()()g x f x x =-有两个零点.。

1271_2023年新高考数学一轮复习核心考点习题:七种零点问题(原卷版)_0

1271_2023年新高考数学一轮复习核心考点习题:七种零点问题(原卷版)_0

七种零点问题方法技巧1.转化思想在函数零点问题中的应用方程解的个数问题可转化为两个函数图象交点的个数问题;已知方程有解求参数范围问题可转化为函数值域问题.2.判断函数零点个数的常用方法(1)通过解方程来判断.(2)根据零点存在性定理,结合函数性质来判断.(3)将函数y =f (x )-g (x )的零点个数转化为函数y =f (x )与y =g (x )图象公共点的个数来判断.3.正弦型函数的零点个数问题,可先求出零点的一般形式,再根据零点的分布得到关于整数k 的不等式组,从而可求相应的参数的取值范围.4.涉及含参的函数零点问题,利用导数分类讨论,研究函数的单调性、最值等,结合零点存在性定理,借助数形结合思想分析解决问题.5.函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.6.对于复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数问题,求解思路如下:(1)确定内层函数()u g x =和外层函数()y f u =;(2)确定外层函数()y f u =的零点()1,2,3,,i u u i n == ;(3)确定直线()1,2,3,,i u u i n == 与内层函数()u g x =图象的交点个数分别为1a 、2a 、3a 、L 、n a ,则函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数为123n a a a a ++++ .能力拓展题型一:零点存在定理法判断函数零点所在区间一、单选题1.(2022·河南河南·三模(理))若实数a ,b ,c 满足13log 4a =,37b =,2ln c c=,则()A .a b c <<B .b c a<<C .a c b <<D .b a c<<2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三期末(理))函数1()2ln 3f x x x=--的零点所在的区间为()ln 20.693,ln 3 1.099,ln 5 1.609≈≈≈()A .3,4()B .4,5()C .5,6()D .8,9()3.(2022·北京密云·高三期末)心理学家有时使用函数()()1e kt L t A -=-来测定在时间()t min 内能够记忆的量L ,其中A 表示需要记忆的量,k 表示记忆率.假设一个学生有200个单词要记忆,心理学家测定在5min内该学生记忆20个单词.则记忆率k 所在区间为()A .1(0,20B .11(,)2015C .11(,)1510D .1(,1)104.(2022·河南焦作·一模(理))设函数()23xxf x =+的零点为0x ,则0x ∈()A .()4,2--B .()2,1--C .()1,2D .()2,45.(2021·江苏·泰州中学高三阶段练习)已知2log 3a =,函数()e ln 4=+-xf x x 的零点为b ,()3212g x x x x =--的极小值点为c ,则()A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f b f c f a >>D .()()()f c f a f b >>6.(2022·安徽·安庆一中高三期末(理))函数2()log f x x x =+的零点所在的区间为()A .11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭B .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭C .23,34⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,14⎛⎫ ⎪⎝⎭二、多选题7.(2022·湖北·荆州中学高三开学考试)函数4()e 1x f x a x π-⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭的最小值为1-,且在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭唯一的极大值点0x .则下列说法正确的有()A .1a =B .03,24x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭C .03,4x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭D .()01f x <8.(2022·全国·高三专题练习)设函数()y f x =的定义域为R ,如果存在常数()0T T ≠,对于任意x ∈R ,都有()()f x T T f x +=⋅,则称函数()y f x =是“类周期函数”,T 为函数()y f x =的“类周期”.现有下面四个命题,正确的是()A .函数()xf x -=3是“类周期函数”B .函数()3f x x =是“类周期函数”C .如果函数()cos f x x ω=是“类周期函数”,那么“k ωπ=,Z k ∈”D .如果“类周期函数”()y f x =的“类周期”为1-,那么它是周期为2的周期函数9.(2021·江西·模拟预测)已知实数1m n <<,设方程()()()(1)()(1)0x m x n x m x x n x --+--+--=的两个实数根分别为1212,()x x x x <,则下列结论正确的是()A .不等式()()()(1)()(1)0x m x n x m x x n x --+--+--<的解集为12(,)x xB .不等式()()()(1)()(1)0x m x n x m x x n x --+--+--<的解集可能为空集C .121x m x n <<<<D .121m x n x <<<<三、填空题10.(2022·全国·高三专题练习)下列命题中,正确的是___________.(写出所有正确命题的编号)①在ABC 中,A B >是sin sin A B >的充要条件;②函数2(1)1y x x x =+<-的最大值是1+③若命题“x R ∃∈,使得2(3)10ax a x +-+≤”是假命题,则19a <<;④若函数2()(0)f x ax bx c a =++>,(1)2af =-,则函数()f x 在区间(0,2)内必有零点.11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()2e xf x ax x =+-,且2a >-,()f x '为()f x 的导函数,下列命题:①存在实数a ,使得导函数()f x '为增函数;②当0a >时,函数()f x 不单调;③当21a -<≤-时,函数()f x 在R 上单调递减;④当1a =时,函数()f x 有极值.在以上命题中,正确的命题序号是______.12.(2021·福建·三明一中高三学业考试)已知函数()23x f x x =--的零点()()0,1x k k k Z ∈+∈,则k =__________.13.(2022·全国·高三专题练习)已知a ,b 均为正实数,且满足21log 2aa ⎛⎫⎪=⎝⎭,122log bb =,则下面四个判断:①n 0()l a b ->;②21b a -<;③11a b->-;④22log 0log a b >>.其中一定成立的有__(填序号即可).14.(2020·湖南邵阳·三模(理))在数学中,布劳威尔不动点定理是拓朴学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间并构成了一般不动点定理的基石,简单来讲就是对于满足一定条件的连续函数()f x ,存在一个点0x ,使()00f x x =,那么我们称该函数()f x 为“不动点”函数,给出下列函数:①()224f x x x =+-;②()22,132,1x x f x x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩③()()21xf x e x =+-;④()ln f x ax x a =--(01a <<);⑤()2f x x x =+;其中为“不动点”函数的是_________.(写出所有满足条件的函数的序号)15.(2020·全国·高三专题练习(理))函数f (x )=1+x -22x +33x ,g (x )=1-x +22x -33x ,若函数F (x )=f (x +3)g (x -4),且函数F (x )的零点均在[a ,b ](a <b ,a ,b ∈Z )内,则b -a 的最小值为________.四、解答题16.(2022·陕西西安·高三阶段练习(文))已知函数22()e x f x ax -=-(e 为自然对数的底数,R a ∈).(1)若1a =-,求证:()'f x 在区间()0,1内有唯一零点;(2)若()f x 在其定义域上单调递减,求a 的取值范围.17.(2022·贵州遵义·高三开学考试(理))已知函数()22()33e (0)22xa af x x x x ax x =-+-+->.(1)讨论()f x 的导函数()f x ¢零点的个数;(2)若()f x 的最小值为e ,求a 的取值范围.题型二:方程法判断零点个数一、单选题1.(2022·福建福州·三模)已知函数()2cos 1xf x x π=+,以下结论中错误的是()A .()f x 是偶函数B .()f x 有无数个零点C .()f x 的最小值为12-D .()f x 的最大值为12.(2022·北京·模拟预测)已知函数()cos 2cos f x x x =+,且[]0,2πx ∈,则()f x 的零点个数为()A .1个B .2个C .3个D .4个3.(2022·安徽·芜湖一中一模(理))声音是由物体振动产生的声波,我们听到的声音中包含着正弦函数.若某声音对应的函数可近似为1()sin sin 22f x x x =+,则下列叙述正确的是()A .2x π=为()f x 的对称轴B .3,02π⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的对称中心C .()f x 在区间[]0,10上有3个零点D .()f x 在区间57,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数,则函数()||y f x x =-零点个数为()A .0B .1C .2D .3二、多选题5.(2022·海南海口·模拟预测)已知函数()1x f x x+=,则()A .()f x 的定义域为RB .()f x 是奇函数C .()f x 在()0,+∞上单调递减D .()f x 有两个零点6.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()(sin cos )sin cos f x x x x x =+⋅-,下列说法正确的是().A .()f x 是周期函数B .若12()()2f x f x +=,则122k x x π+=(k Z ∈)C .()f x 在区间[,]22ππ-上是增函数D .函数()()1g x f x =+在区间[0,2]π上有且仅有一个零点7.(2022·全国·高三专题练习)若()f x 和()g x 都是定义在R 上的函数,且方程()f g x x =⎡⎤⎣⎦有实数解,则下列式子中可以为()g f x ⎡⎤⎣⎦的是()A .22x x +B .1x +C .cos xe D .ln(||1)x +8.(2022·全国·高三专题练习(理))关于函数()sin |||cos |f x x x =+有下述四个结论,则()A .()f x 是偶函数B .()f x 的最小值为1-C .()f x 在[2,2]ππ-上有4个零点D .()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增三、填空题9.(2022·福建·模拟预测)已知函数()2sin 16f x x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,其中0>ω,若()f x 在区间(4π,23π)上恰有2个零点,则ω的取值范围是____________.10.(2022·河南·襄城县教育体育局教学研究室二模(文))已知函数()23,0,1,01x x m x f x mx x x ⎧++≤⎪=⎨+->⎪+⎩有3个零点,则实数m 的取值范围为______.四、解答题11.(2022·全国·模拟预测(文))已知函数()()2e xf x ax x a =-+.(1)讨论()f x 的单调性;(2)当102a <<时,证明()f x 在R 上有且仅有两个零点.12.(2022·四川省高县中学校模拟预测(文))已知函数()()3211132f x ax a x =+-.(1)当3a =时,判定()f x 的零点的个数;(2)是否存在实数a ,使得当(),2x ∈-∞时,()0f x ≤恒成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.题型三:数形结合法判段函数零点个数一、单选题1.(2022·安徽淮南·二模(文))已知函数()1,0ln ,0x a x f x x x a x ⎧++<⎪=⎨⎪->⎩,则下列关于函数()f x 的描述中,其中正确的是().①当0a =时,函数()f x 没有零点;②当02a <<时,函数()f x 有两不同零点,它们互为倒数;③当2a =时,函数()f x 有两个不同零点;④当2a >时,函数()f x 有四个不同零点,且这四个零点之积为1.A .①②B .②③C .②④D .③④2.(2022·河南安阳·模拟预测(文))已知函数()221xf x =--,则关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则实数,m n 满足()A .0m >且0n >B .0m <且0n >C .01m <<且0n =D .10m -<<且0n =3.(2022·安徽·模拟预测(文))已知函数()2ln ,02,0x x f x x x x ⎧>=⎨--≤⎩,若()()g x f x a =-有4个零点,则实数a的取值范围是()A .()0,1B .(]0,1C .[]0,1D .[)1,+∞4.(2022·河南河南·三模(理))函数()112e e 1x xf x x --=---的所有零点之和为()A .0B .2C .4D .6二、多选题5.(2022·广东·普宁市华侨中学二模)对于函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,下列结论中正确的是()A .任取12,[1,)x x ∈+∞,都有123()()2f x f x -≤B .11511222222k f f f k +⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,其中k ∈N ;C .()2(2)()k f x f x k k N *=+∈对一切[0,)x ∈+∞恒成立;D .函数()ln(1)y f x x =--有3个零点;6.(2022·江苏·南京市宁海中学模拟预测)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意x ∈R ,有()()11f x f x -=-+,当[]0,1x ∈时,()22f x x x =+-,则()A .()f x 是以2为周期的周期函数B .点()3,0-是函数()f x 的一个对称中心C .()()202120222f f +=-D .函数()()2log 1y f x x =-+有3个零点三、填空题7.(2022·四川·成都七中三模(文))已知函数()[]()()sin ,0,212,2,2x x f x f x x π∞⎧∈⎪=⎨-∈+⎪⎩,则函数()ln(1)y f x x =--的零点个数是______个.8.(2022·内蒙古呼和浩特·一模(理))下面四个命题:①已知函数()f x 的定义域为R ,若()2f x +为偶函数,()21f x +为奇函数,则()30f =;②存在负数k ,使得()lg 2f x x kx =--恰有3个零点;③已知多项式344321234(1)(1)x x x a x a x a x a -++=++++,则15a =;④设一组样本数据12,,,n x x x 的方差为0.01,则数据1210,10,,10n x x x 的方差为0.1其中真命题的序号为___________.9.(2022·四川成都·二模(文))定义在R 上的奇函数f (x )满足()()2f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()2f x x =.则函数()()27x g x f x -=-的所有零点之和为______.10.(2022·全国·高三专题练习)已知()lg 2f x x kx =--,给出下列四个结论:(1)若0k =,则()f x 有两个零点;(2)0k ∃<,使得()f x 有一个零点;(3)0k ∃<,使得()f x 有三个零点;(4)0k ∃>,使得()f x 有三个零点.以上正确结论的序号是__.四、解答题11.(2022·北京·高三学业考试)给定集合(,0)(0,)D =-∞+∞ ,()f x 为定义在D 上的函数,当0x <时,24()4xf x x =+,且对任意x D ∈,都有___________.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,补充在横线处,使()f x 存在且唯一确定.条件①:()()1f x f x -+=;条件②:()()1f x f x -⋅=;条件③:()()1f x f x --=.解答下列问题:(1)写出(1)f -和(1)f 的值;(2)写出()f x 在(0,)+∞上的单调区间;(3)设()()()g x f x m m =-∈R ,写出()g x 的零点个数.12.(2021·河北·高三阶段练习)已知函数()()23cos sin 022πf x ωx ωx ωx ω⎛⎫=-++> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若先将函数()f x 图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将其图像向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图像,求方程()lg 10g x x --=在()0,∞+上根的个数.13.(2021·辽宁·高三阶段练习)已知函数21()cos cos (0)22f x x x x πωωωω⎛⎫=++-> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(I )求函数()f x 的解析式;(II )若先将函数()f x 的图象向左平移12π个单位长度,再将其图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()g x 的图象,求()|lg |y g x x =-在(0,)+∞上的零点个数.题型四:转化法判断函数零点个数一、单选题1.(2022·安徽·巢湖市第一中学高三期中(文))已知函数()1,0ln ,0x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪>⎩,则函数()()22g x f f x ⎡+⎤⎣⎦=+的零点个数为()A .3B .4C .5D .62.(2022·全国·()()1,1ln 1,1x x f x x x -+≤⎧=⎨->⎩,则函数()()2g x f f x ⎡⎤⎣⎦=-的零点个数为()A .3B .4C .2D .13.(2021·天津市实验中学滨海学校高三期中)已知函数1,0,()ln(),0,x x f x x x x ⎧+>⎪=⎨⎪-<⎩则函数2()()y f x mf x m =-+的零点个数不可能是()A .1B .2C .3D .44.(2021·辽宁沈阳·高三阶段练习)对于任意正实数,,m n p ,关于x 的方程2112x xpmx mx n e e ---+=+的解集不可能是()A .{}1B .{}0,2C .{}0,1,2D .∅二、多选题5.(2022·江苏无锡·高三期末)高斯被人认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.有这样一个函数就是以他名字命名的:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则()[]f x x =称为高斯函数,又称为取整函数.如:(2.3)2f =,( 3.3)4f -=-.则下列结论正确的是()A .函数()f x 是R 上的单调递增函数B .函数2()()3g x f x x =-有2个零点C .()f x 是R 上的奇函数D .对于任意实数,a b ,都有()()()f a f b f a b +≤+6.(2022·全国·高三专题练习)定义域和值域均为[],a a -(常数0a >)的函数()y f x =和()yg x =图象如图所示,给出下列四个命题,那么,其中正确命题是()A .方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解B .方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解C .方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有九个解D .方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解三、填空题7.(2022·全国·高三专题练习)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()f x =24x x -,则方程()2f x x =-解的个数为___________.8.(2021·全国·模拟预测)已知函数()21,0,ln ,0,x x f x x x ⎧-≤=⎨>⎩若直线y kx =与函数()f x 的图象交于A ,B 两点,且满足OA OB =,其中O 为坐标原点,则k 值的个数为___________.四、解答题9.(2021·全国·高三专题练习)证明:函数()()3log 1f x x =+的图象与()2log g x x =的图象有且仅有一个公共点.10.(2020·安徽·淮南市第五中学高三阶段练习(理))已知()y f x =是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()22f x x x =-(1)求(1)f ,(2)f -的值;(2)求()f x 的解析式并画出函数的简图;(3)讨论方程()f x k =的根的情况.题型五:零点存在定理与函数性质结合判断零点个数一、单选题1.(2022·广东韶关·二模)已知直线0l y kx k =>:()既是函数()21f x x =+的图象的切线,同时也是函数()()ln 1pxg x x p R x =+∈+的图象的切线,则函数()g x 零点个数为()A .0B .1C .0或1D .1或22.(2022·天津·高三专题练习)设函数()lg ,0sin ,04x x x f x x x πωπ+>⎧⎪=⎨⎛⎫+-≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩有5个不同的零点,则正实数ω的取值范围为()A .1317,44⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .13,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .17,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .1319,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦3.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数()()2e 2e x xf x a a x =+--有两个零点,则a 的取值范围为()A .()1,0-B .()0,1C.(D .()1,e 二、多选题4.(2021·江苏·泰州中学高三阶段练习)已知函数f (x )=sin(|cos x |)+cos(|sin x |),则以下结论正确的是()A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )是最小正周期为2π的偶函数C .f (x )在区间(0,2π上单调递减D .方程1()2f x x =恰有三个不相等的实数根5.(2021·湖北恩施·高三开学考试)已知函数()12cos f x x x x =+-,则以下说法正确的是()A .()f x 是偶函数B .()f x 在(0,)+∞上单调递增C .当0x ≤时,()1f x ≤-D .方程()0f x =有且只有两个实根6.(2022·全国·高三专题练习)函数()()()2210log 0xx f x x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩,则下列说法正确的有()A .函数()f x 是R 上的单调递增函数B .对于任意实数a ,不等式()()21f a f a +≥-恒成立C .若12x x ≠,且()()12f x f x =,则120x x +<D .方程()()0f x f x --=有3个不相等实数解三、解答题7.(2022·江西南昌·二模(文))已知函数()()2110,2xf x e ax x x a --->=∈R .(1)当0a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若1a >,证明:方程()0f x =有且仅有一个正根.8.(2022·河北·模拟预测)已知函数()12f x x=.(1)请研究函数()()sin g x f x x =-在[)(]2π,00,2πx ∈-⋃上的零点个数并证明;(2)当0x >时,证明:()()112e xf x f x ++>⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦.9.(2022·全国·高三专题练习)设a 为实数,函数2()()||(1)f x x a x a a a =-+---.(1)若(0)1f,求a 的取值范围;(2)讨论()f x 的单调性;(3)当2a >时,讨论()||f x x +在R 上的零点个数.10.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()sin e xf x x ax =++.(1)若0a =,求函数()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上的零点个数;(2)当[)0,x ∈+∞时都有()1f x ≥,求实数a 的取值范围.题型六:利用函数零点(方程有根)求参数值或参数范围一、单选题1.(2022·四川成都·三模(理))若函数()9x f x =0x ,则()0091xx -=().A .13B .1CD .22.(2022·湖南岳阳·三模)已知函数2()lg ()6a f x x x x =+-,若不等式()0f x >有且仅有2个整数解,则实数a 的取值范围是()A .(lg3,lg 2)--B .(lg3,lg 2]--C .(lg 2,lg3)D .[lg 2,lg3)3.(2022·山西·模拟预测(文))已知函数()24,1,ln 1,1,x x a x f x x x ⎧++<=⎨+≥⎩若函数()2y f x =-有三个零点,则实数a 的取值范围是()A .(,2)-∞B .()3,4-C .(3,6)-D .(3,)-+∞二、多选题4.(2021·辽宁·东北育才学校二模)一般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称为的“k 倍跟随区间”;若函数的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是()A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则2b =B .函数()11f x x=+存在跟随区间C .若函数()f x m =1(,0]4m ∈-D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间”三、填空题5.(2022·福建南平·三模)已知函数()2e 9e 42x a a xf x x x --=++--有零点,则实数=a ___________.6.(2022·四川·石室中学三模(文))若函数()()()221f x x xax b =-++的图象关于直线2x =对称,且直线y k=与函数()f x 的图象有三个不同的公共点,则实数k 的值为______.四、解答题7.(2021·辽宁·东北育才学校二模)已知二次函数()y f x =满足以下条件:①经过原点(0,0);②R x ∀∈,()(2)f x f x =-;③函数()1y f x =+只有一个零点(1)求二次函数()y f x =的解析式;(2)若函数()||||e 12()e 1x x f g x -+=-与()||()2e 142x h x t t =⋅-+-的图象有两个公共点,求实数t 的取值范围.题型七:利用函数的交点(交点个数)求参数一、单选题1.(2022·河南安阳·模拟预测(理))已知函数()1,0,ln ,0,x a x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩(0a >且1a ≠),若函数()()y f f x a=-的零点有5个,则实数a 的取值范围为()A .2a =B .ln 21a ≤<或12a <<C .0ln 2a <≤或12a <<或2a =D .ln 21a ≤<或2a =2.(2022·山东济宁·二模)已知函数(),0ln ,0x x f x a x x ≤⎧=⎨>⎩,若函数()()()g x f x f x =--有5个零点,则实数a 的取值范围是()A .()e,0-B .1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(),e -∞-D .1,e⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭3.(2022·全国·模拟预测(理))已知函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称,对x ∀∈R ,都有()()31f x f x -=+恒成立,当[]0,2x ∈时,()212f x x =,当0k >时,若函数()f x 的图象和直线()4y k x =+有5个交点,则k 的取值范围为()A .12,33⎛⎫ ⎪⎝⎭B .11,52⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,53⎛⎫ ⎪⎝⎭D .11,32⎛⎫ ⎪⎝⎭二、多选题4.(2022·福建莆田·三模)已知函数231,1()41613,1x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-+-≥⎪⎩,函数()()g x f x a =-,则下列结论正确的是()A .若()g x 有3个不同的零点,则a 的取值范围是[1,2)B .若()g x 有4个不同的零点,则a 的取值范围是()0,1C .若()g x 有4个不同的零点()12341234,,,x x x x x x x x <<<,则344x x +=D .若()g x 有4个不同的零点()12341234,,,x x x x x x x x <<<,则34x x 的取值范围是137,42⎛⎫⎪⎝⎭5.(2022·辽宁鞍山·二模)已知函数()()22log ,(02)813,2x x f x x x x ⎧<<⎪=⎨-+≥⎪⎩,若()f x a =有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x ,且满足1234x x x x <<<,则下列命题正确的是()A .01a <<B .12922,2x x ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭C .12342110,2x x x x ⎛⎫+++∈ ⎪⎝⎭D.)122x x ⎡+∈⎣三、填空题6.(2022·贵州毕节·三模(文))已知函数()()1sin 02f x x x ωωω=>在[]0,2π有且仅有3个零点,则ω的取值范围为__________.7.(2022·福建宁德·模拟预测)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()()22e 24x f x x a a =-+-.若()f x 的图象与x 轴恰有三个交点,则实数a 的值为___________.8.(2022·全国·三模(理))已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且()1f x +是偶函数,当01x ≤≤时,()()2log 1f x x =-+.设()()()g x f x f x =+,若关于x 的方程()20g x mx --=有5个不同的实根,则实数m 的取值范围是__________.9.(2022·新疆昌吉·二模(文))已知函数()()216249,111,19x x x f x f x x ⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩,若关于x 的方程()()f x m m R =∈有三个不同的实根,则m 的取值范围为______.四、解答题10.(2022·北京密云·高三期中)已知函数2()ln(21)f x x x ax =+-.(1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;(2)当0a <时,求证:函数()f x 存在极小值;(3)请直接写出函数()f x 的零点个数.。

高考文科数学考题解读及巩固习题-函数的零点

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高考文科数学考题解读及巩固习题-函数的零点
12. 已知函数 f (x) = ax3 − 3x2 +1 ,若 f (x) 存在唯一的零点 x0 ,且 x0 > 0 ,则 a 的取值范围是( )
(2, +∞)
(B) (1, +∞)
(C) (−∞, −2)
(D) (−∞, −1)
(3) G(x) = x3 + 3x2 + 3x + 4 或 G(x) =x3 + 3x2 − x .
【解析】
试题分析:(1)依题意,计算 f ′(x) = 3x2 − 6x + 2 , f ′′(x=) 6x − 6 .
由 f ′′(x) = 0 ,得 x = 1 ,再据 f (1) = 2 ,可得“拐点”坐标是 (1, 2) .
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高考文科数学考题解读及巩固习题-函数的零点
试题解析:解:(1)当 a = 1时, f (x) =x3 − 3x2 + 4, f ′(x) =3x2 − 6x 。 令 f ′(x) = 0 ,得 x = 0 或 x = 2 。 所以,在区间 (−∞, 0) 上, f ′(x) > 0 ,函数 f (x) 是增函数;在区间 (0, 2) 上, f ′(x) < 0 ,函数 f (x) 是减 函数;在区间 (2, +∞) 上, f ′(x) > 0 ,函数 f (x) 是增函数。 所以,函数 f (x) 的极小值点为 x = 2 ,极小值为 f (2) = 0 ;极大值点为 x = 0 ,极大值为 f (0) = 4 。 (2)当 a = 0 时, f (x=) x3 + 4 是 R 上的增函数, 在区间[0, +∞) 上的最小值为 f (0) = 4 。 当 a > 0 时, f = ′(x) 3x(x − 2a) 。 在区间 (0, 2a) 上 f ′(x) < 0, f (x) 是减函数,在区间 (2a, +∞) 上 f ′(x) > 0 , f (x) 是增函数。 所以,在区间[0, +∞) 上 f (x) 的最小值为 f (2a) , f (2a) = 8a3 −12a3 + 4 = 4 − 4a3 。 综上,函数 f (x) 在区间[0, +∞) 上的最小值为 4 − 4a3 。

江苏十年高考数学分项与解读【精品】:专题11函数零点-

江苏十年高考数学分项与解读【精品】:专题11函数零点-

【真题展示】
1. 【 2014 江苏, 13】已知 f (x) 是定义在 R 上且周期为 3 的函数,当 x 0,3 时,
f ( x)
x2
2x
1
,若函数
y
f ( x) a 在区间
3,4 上有 10 个零点(互不相同) ,则
2
实数 a 的取值范围是 . 【答案】 (0, 1)
2
1
是 4 个交点,则有 a (0, 1 ) . 2
试题分析:(1)①根据指数间倒数关系转化为一元二次方程, 求方程根;②根据指数间平方 关系, 将不等式转化为一元不等式, 再利用变量分离转化为对应函数最值, 最后根据基本不 等式求最值; (2)根据导函数零点情况, 确定函数单调变化趋势, 结合图象确定唯一零点必
2
在极值 点取得 ,从 而 建立 等量 关系, 求出
(1)设 a
2, b
1
.
2
①求方程 f ( x) =2 的根;
②若对任意 x R ,不等式 f (2 x) mf ( x) 6 恒成立,求实数 m的最大值;
(2)若 0 a 1,b>1 ,函数 g x f x 2 有且只有 1 个零点,求 ab 的值 .
【答案】( 1)① 0 ②4 【解析】
( 2) 1
2. 【 2015 高考江苏, 13】已知函数 f (x) | ln x |, g (x)
0,0 x 1
| x2
,则方程
4 | 2, x 1
| f (x) g( x) | 1 实根的个数为
【答案】 4
【考点定位】函数与方程
3【 2016 江苏, 19】(本小题满分 16 分)
已知函数 f ( x) a x bx( a 0,b 0,a 1, b 1).

高考文科数学专题复习《函数的零点PPT 课件

高考文科数学专题复习《函数的零点PPT 课件

-10
1
(1,0)
一个零点 x=1
-12
-2
x2-2x+3=0 无实数根 y=x2-2x+3
4 -14
-24
-16
没有 交点
没有 零点
-15
-10
-5
-18 1
-6
结 论:函数的零点就是方程f(x)-2=-200的实数根,也就是函数y=f(x)的 --48 图象与x轴的交点的横坐标 -6
-10
结论:函数的零点就是方程f(x)=0的
(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点
函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点
f(a)·f(b)<0 f(a)·f(b)<0。
f(a)·f(b)>0
(3)函数y=f(x)在单调区间(a,b)内有零点 f(a)·f(b)<0
a
a
b
b
a
b
析:
aRa0f (x)2x3判断零点是否[在 1,1]
2
a
x 1 b
a
-2
a b
b
注意:
函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不 断的一条曲线:
(1) f(a)·f(b)<0 函数y=f(x)在区间
(a,b)内有零点;
(2)函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点
f(a)·f(b)<0。
2
a
a
-10
b
-5
a
x 1 b
b
-2
(1)f(a)·f(b)<0 函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点;
“f(x)在区间D上有不动点”当且仅当“F(x)=f(x)-x在区间D上有零点”

高一数学必修一函数零点试题及解析

高一数学必修一函数零点试题及解析

高一数学必修一函数零点试题及解析一、选择题(每小题5分,共30分)1.函数f(x)=lgx-1x的零点所在的区间是()A.(3,4) B.(2,3) C.(1,2) D.(0,1) 答案:B解析:∵函数f(x)=lgx-1 x ,∴f(2)=lg2-12=lg2-lg1012<0,f(3)=lg3-13=lg3-lg1013>0,∴f(2)f(3)<0由零点的存在性定理可知:零点所在的区间为(2,3),故选B.2.如图是函数f(x)=x2+ax+b的部分图象,则函数g(x)=ln x +2x+a的零点所在区间是()A.14,12B.(1,2)C.12,1D.(2,3)答案:C解析:解:由函数f(x)=x2+ax+b的部分图象得0<b<1,f(1)=0,从而-2<a<-1,而g(x)=lnx+2x+a在定义域内单调递增,g(12)=ln12+1+a<0,g(1)=ln1+2+a=2+a>0,∴函数g(x)=lnx+2x+a的零点所在的区间是(12,1);故选C.3.已知函数y1=1x-1,y2=-x2+2,y3=2x2-1,y4=2x-x3,其中能用二分法求出函数零点的函数个数为()A.4 B.3C.2 D.1答案:A解析:画出四个函数的图象,它们都存在区间[a,b],使f(a)·f(b)<0,因此,都可以用二分法求零点.4.函数f(x)=ln(x+1)-2x的零点所在的区间是()A.(0,1) B.(1,2)C.(2,e) D.(3,4)答案:B解析:f(1)=ln2-2<0f(2)ln3-1>0∴f(x)的零点所在区间是(1,2) 5.四位好朋友在一次聚会上,他们按照各自的爱好选择了形状不同、内空高度相等、杯口半径相等的圆口酒杯,如图所示,盛满酒后他们约定:先各自饮杯中酒的一半,设剩余酒的高度从左到右依次为h1,h2,h3,h4,则它们的大小关系正确的是()A.h2>h1>h4B.h1>h2>h3C .h 3>h 2>h 4D .h 2>h 4>h 1答案:A解析:饮各自杯中酒的一半,柱形杯中酒的高度变为原来的一半,其他的比一半大,前三个杯子中圆锥形的杯子酒的高度最高,可排除选项B 、C 、D.6.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则每件产品的平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品()A .60件B .80件C .100件D .120件答案:B解析:若每批生产x 件产品,则平均每件产品的生产准备费用是800x 元,仓储费用是x 8元,总的费用是800x +x 8元.因为y =800x +x8=800x-x 82+20≥20,当800x=x8,即x =80时取等号,所以每批应生产产品80件.二、填空题(每小题5分,共15分)7.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:min)为f(x)=cx ,x<A cA,x ≥A (A ,c 为常数).已知该工人组装第4件产品用时30 min ,组装第A 件产品用时15 min ,那么c 和A 的值分别是________.答案:60,16解析:因为组装第A件产品用时15 min,所以cA=15①;所以必有4<A,且c4=c2=30②,联立①②解得c=60,A=16.8.设函数y=x3与y=12x-2的图象的交点为(x,y0),若x0所在的区间是(n,n+1)(n∈Z),则n=________.答案:1解析:画出函数y=x3和y=12x-2的图象,如图所示.由函数图象,知1<x0<2,所以n=1.9.若关于x的方程|x|x-2=kx有三个不等实数根,则实数k的取值范围是________.答案:0,1 2解析:由题意可知k≠0,∵|x|x-2=kx,∴kx2-2kx=|x|.当x≥0时,kx2-2kx=x,解得x=0或x=2k+1k,∴2k+1k>0,∴k>0或k<-12;当x<0时,kx2-2kx=-x,解得x=0(舍去)或x=2k-1 k,∴2k-1k<0,∴0<k<12.综上可知,k的取值范围是0,1 2.三、解答题(本大题共4小题,共45分)10.(12分)已知函数f(x)=4x+m·2x+1仅有一个零点,求m的取值范围,并求出零点.解:f(x)=4x+m·2x+1仅有一个零点,即方程(2x)2+m·2x+1=0仅有一个实根.令t=2x.(t>0).①当Δ=0,即m2-4=0,∴m=±2.∴t=1或-1(舍).∴2x=1.即x=0满足题意,即m=-2时,有唯一的零点0.②当Δ>0,即m<-2或m>2.t2+mt+1=0有一正一负两根满足条件,则t1t2<0,又t1t2=1>0,故不成立.综合所述,m=-2时,f(x)有唯一的零点0.11.(13分)证明方程2x+x=4在区间(1,2)内有唯一一个实数解,并求出这个实数解(精确度为0.3).参考数据:x 1.125 1.25 1.375 1.5 1.625 1.75 1.8752x 2.18 2.38 2.59 2.83 3.08 3.36 3.67 解:设函数f(x)=2x+x-4,∵f(1)=-1<0,f(2)=2>0,f(x)在区间(1,2)上单调递增,∴f(x)在区间(1,2)内有唯一的零点,则方程2x+x-4=0在区间(1,2)内有唯一一个实数解.取区间(1,2)作为起始区间,用二分法逐次计算如下:区间中点的值中点的函数值区间长度(1,2) 1.50.33 1(1,1.5) 1.25-0.370.5(1.25,1.5) 1.375-0.0310.25由上表可知,区间(1.25,1.5)的长度为0.25<0.3.∴方程的实数解为 1.375.能力提升12.(5分)若容器A有m升水,将水慢慢注入容器B,t分钟后A 中剩余水量y符合指数函数y=me-at(e为自然对数的底).假设经过5分钟时,容器A和容器B水量相等,且又过n分钟容器A中水只有m 8,则n的值为()A.7 B.8C.9 D.10答案:D解析:m·e-5a=12m,m·e-a5+n=m8,∴e-5a=12,e-a(5+n)=18∴e-15a=e-a(5+n),15=n+5,n=10.13.(15分)某租车公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加60元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每月需要维护费160元,未租出的车每月需要维护费60元.(1)当每辆车的月租金定为 3 900元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金为多少元时,租车公司的月收益最大?最大月收益是多少?解:(1)租金增加了900元,所以未租出的车有15辆,一共租出了85辆.(2)设租金提高后有x辆未租出,则已租出(100-x)辆.租赁公司的月收益为y元,y=(3 000+60x)(10-x)-160(100-x)-60x,其中,x∈[0,100],x∈N,整理,得y=-60x2+3 100x+284 000=-60x-15562+972 1253.当x=26时,y max=324 040,即最大月收益为324 040元.此时,月租金为 3 000+60×26=4 560(元).。

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函数的零点部分高考试题汇编
1、函数()⎩⎨⎧>+-≤-=1,341
,442x x x x x x f 的图象和函数()x x g 2log =的图象的交点个数是
( )A.4 B.3 C.2 D.1 2、函数12log )(2-+=x x x f 的零点必落在区间( )
A.⎪⎭
⎫ ⎝⎛41,81
B.⎪⎭

⎝⎛21,41
C.⎪⎭

⎝⎛1,21 D.(1,2)
3、数()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25, 则()f x 可以是(
) A.
()41f x x =- B. ()2(1)f x x =- C.
()1x f x e =-
D.)2
1
ln()(-
=x x f 4.(上海理)若0x 是方程31
)21
(x x =的解,则0x 属于区间( )
A .⎪⎭⎫ ⎝⎛1,32 .
B .⎪⎭⎫ ⎝⎛32,21 .
C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,31
D .⎪⎭
⎫ ⎝⎛31,0
5.(上海文)若0x 是方程式lg 2x x +=的解,则0x 属于区间( )
A .(0,1).
B .(1,1.25).
C .(1.25,1.75)
D .(1.75,2) 6.(天津理)函数()x x f x 32+=的零点所在的一个区间是( )
A .()1,2--
B .()0,1-
C .()1,0
D .()2,1
7.(天津文)函数()2-+=x e x f x 的零点所在的一个区间是( )
A .()1,2--
B .()0,1-
C .()1,0
D .()2,1
8.(浙江理)设函数,)12sin(4)(x x x f -+=则在下列区间中函数)(x f 不存在零点的是( )A .[]2,4-- B .[]0,2- C .[]2,0 D .[]4,2 9.(浙江文)已知0x 是函数()x
x f x -+
=11
2的一个零点,若()01,1x x ∈,()+∞∈,02x x ,则( )
A .()01<x f ,()02<x f
B .()01<x f ,()02>x f
C .()01>x f ,()02<x f
D .()01>x f ,()02>x f
10.(湖南文理)函数2441()431x x f x x x x -⎧=⎨-+>⎩, ≤,
,的图象和函数2()log g x x =的图象
的交点个数是( )A .4 B .3 C .2 D .1
11.(09福建文)若函数()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25,则()f x 可以是( )
A .()41f x x =-
B .()2(1)f x x =-
C .()1x f x e =-
D .()⎪⎭⎫ ⎝⎛
-=21ln x x f
12.(重庆理)已知以4T =
为周期的函数(1,1]
()12,(1,3]
x f x x x ⎧∈-⎪=⎨--∈⎪⎩,其中0m >。

若方程3()f x x =恰有5个实数解,则m 的取值范围为( )A
.8
)33
B
.(
3
C .48(,)33 D
.4(3
13.(福建理)函数()⎩⎨⎧>+-≤-+=0,ln 20
,322x x x x x x f 的零点个数为( )
A .0
B .1
C .2
D .3
14.(天津).对实数a 和b ,定义运算“⊗”:,1,
, 1.
a a
b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩ 设函数
()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公
共点,则实数c 的取值范围是
A .(]3,21,2⎛
⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭
B .(]3,21,4⎛
⎫-∞-⋃-- ⎪⎝⎭
C .111,,44⎛⎫⎛⎫
-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
D .311,,44⎛⎫⎡⎫
--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭
15(陕西)函数
cosx 在[0,+∞)内 ( )
(A )没有零点 (B )有且仅有一个零点
(C )有且仅有两个零点 (D )有无穷多个零点
16.(重庆)设m ,k 为整数,方程220mx kx -+=在区间(0,1)内有两个不同的根,则m+k 的最小值为(A )-8 (B )8 (C)12 (D) 13 17、若函数a x a x f x --=)( (0>a 且1≠a )有两个零点,则实数a 的取值范围 是
18、方程 96370x x -∙-=的解是 7l o g 3 .. 19、已知函数)(x f y =和)(x g y =在]2,2[-的图象如下所示:
给出下列四个命题: ①方程0)]([=x g f 有且仅有6个根 ②方程
0)]([=x f g 有且仅有3个根 ③方程0)]([=x f f 有且仅有5个根 ④方程0)]([=x g g 有且仅有4个根
其中正确的命题是 .(将所有正确的命题序号填在横线上).
20、已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间[0,2]上是增函数,若方程)0()(>=m m x f 在区间[]8,8-上有四个不同的根1234,,,x x x x ,则
1234_________.x x x x +++=
21.(北京)已知函数32
,
2()(1),2x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩若关于x 的方程f(x)=k 有两个不
同的实根,则数k 的取值范围是_______
22.(湖北文)方程223x x -+=的实数解的个数为 . 23.
方程210x -=
的解可视为函数y x =1
y x
=
的图像交点的横坐标.若方程440x ax +-=的各个实根12(4)k x x x k ,,,≤所对应的点
4i i x x ⎛⎫
⎪⎝⎭
,(12i k =,
,,)均在直线y x =的同侧,则实数a 的取值范围是 . 24.若函数()a x a x f x --=()1.0≠>a a 有两个零点,则实数a 的取值范围是 。

25.(山东理)已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间[0,2]上是增函数,若方程()()0>=m m x f 在区间[]8,8-上有四个不同的根1234,,,x x x x ,则1234_________.x x x x +++=
26.直线y =1与曲线2y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是 。

27.(全国II 理)已知函数()x x x f -=3。

(1)求曲线()x f y =在点()()t f t M ,处的切线方程;
(2)设0>a ,如果过点()b a ,可作曲线()x f y =的三条切线,证明:
()a f b a <<-。

28.(四川理)已知3x =是函数2()ln(1)10f x a x x x =++-的一个极值点.
(Ⅰ)求a ;(Ⅱ)求函数()f x 的单调区间;
(Ⅲ)若直线y b =与函数()y f x =的图像有3个交点,求b 的取值范围.
29.(江西文)设函数329
()62
f x x x x a =-+-
(1)对于任意实数x ,()f x m '≥恒成立,求m 的最大值; (2)若方程()0f x =有且仅有一个实根,求a 的取值范围
30.(天津文)设函数0),(,)1(3
1
)(223>∈-++-=m R x x m x x x f 其中
(Ⅰ)当时,1=m 曲线))(,在点(11)(f x f y =处的切线斜率; (Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知函数)(x f 有三个互不相同的零点0,21,x x ,且21x x <。

若对任意的],[21x x x ∈,)1()(f x f >恒成立,求m 的取值范围。

31.(湖北文)设函数()c bx x a x x f ++-=
2
32
31,其中0>a 。

曲线()y f x =在点()()0,0f P 处的切线方程为1y =。

(1)确定,b c 的值;(2)设曲线()y f x =在点1122(,())(,())x f x x f x 及处的切线都过点()2,0。

证明:当12x x ≠时,12()()f x f x ''≠;(3)若过点()2,0可作曲线()y f x =的三条不同切线,求a 的取值范围。

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