函数与方程答题思路高考数学复习
2020版新高考复习理科数学教学案:函数与方程思想含答案
A.3+1B.2+1 C .3D .4解析:∵2a sin C =3c .∴2sin A sin C =3sin C .∴sin A =32.∵△ABC 为锐角三角形.∴A =π3.由正弦定理.得b sin B =c sin C =a sin A =23.∴b =23sin B .c =23sin C .∴△ABC 的周长为1+23sin B +23sin C=1+23sin B +23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=1+23⎝⎛⎭⎪⎪⎫sin B +32cos B +12sin B =1+23⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32sin B +32cos B =1+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6.∴当B =π3.即△ABC 为等边三角形时.周长取得最大值3.选C.答案:C 方法点睛构建“目标函数”就是把待求目标写成函数的形式.将所求问题转化为函数的最值或值域问题.(1)求最值或值域时.经常用到配方法、换元法、均值不等式法以及函数单调性法.C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫154,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫83,+∞ 解析:∵f (x )=e x (x -m ).∴f ′(x )=e x (x -m )+e x =e x (x -m +1).由题意知f (x )+xf ′(x )>0⇔e x (x -m )+x e x (x -m +1)>0⇔e x [x 2+(2-m )x -m ]>0在(2,3)上恒成立.∴x 2+(2-m )x -m >0在(2,3)上恒成立. ∴m <x2+2xx +1在(2,3)上恒成立.令g (x )=x2+2x x +1=(x +1)-1x +1在(2,3)上单调递增.∴g (x )>g (2)=83.则m ≤83.选B.答案:B 方法点睛(1)对于方程有解、不等式恒成立问题或存在性问题.往往可以分离参数.然后再构造函数.把问题转化为求函数的值域或最值问题来解决.(2)不等式有解、恒成立求参数的方法: g (a )>f (x )恒成立.则g (a )>f (x )max . g (a )<f (x )恒成立.则g (a )<f (x )min . g (a )>f (x )有解.则g (a )>f (x )min . g (a )<f (x )有解.则g (a )<f (x )max .(3)分离参数法是求参数范围的常用方法.恰当合理的参变分离有助于问题的解决.有时需要分类讨论.调研三 “构造函数”解不等式、求最值、比较大小 【例3】(1)[20xx·湖北恩施质检]设函数f (x )是定义在区间(0.+∞)上的函数.f ′答案:D方法点睛常见的构造函数的方法有如下几种:1.利用和、差函数的求导法则构造函数(1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)+g(x);(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)-g(x);特别地.对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0).构造函数F(x)=f(x)-kx.2.利用积、商函数的求导法则构造函数(3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)g(x);(4)对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)g(x)(g(x)≠0);上述(3)(4)都是利用积、商函数的求导法则构造函数的一般情况.但在考试中.g(x)往往是具体函数.所以还有如下列(5)~(16)常见构造函数类型.(5)对于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=xf(x);(6)对于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) x(x≠0);(7)对于不等式xf′(x)+nf(x)>0(或<0).构造函数F(x)=x n f(x);(8)对于不等式xf′(x)-nf(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) x n(x≠0);(9)对于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=e x f(x);(10)对于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) e x;切.与C 的左、右两支分别交于点A .B .若|AB |=|BF 2|.则C 的离心率为( )A.5+23B .5+23 C.3 D.5解析:如图.由双曲线的定义可得|BF 1|-|BF 2|=2a .又|AB |=|BF 2|.可得|AF 1|=2a .则|AF 2|=|AF 1|+2a =4a .设AB 与圆x 2+y 2=a 2切于点T .连接OT .则OT ⊥AB .在Rt △OTF 1中.cos ∠OF 1T =|F1T||OF1|=c2-a2c.连接AF 2.在△AF 1F 2中.由余弦定理得cos ∠AF 1F 2=|AF1|2+|F1F2|2-|AF2|22|AF1|·|F1F2|=4a2+4c2-16a22·2a ·2c =c2-3a22ac. 由∠OF 1T =∠AF 1F 2.得c2-a2c =c2-3a22ac.化简得13a 4+c 4-10a 2c 2=0.两边同除以a 4得e 4-10e 2+13=0.解得e 2=5±23.又e >1.则e 2=5+23.e =5+23.故选A.答案:A方法点睛方程思想的应用十分广泛.只要涉及含有等量关系的条件或结论时.都可考虑通过构建方程或方程组求解.其主要应用有以下几个方面:。
高考数学方程与函数知识点
高考数学方程与函数知识点一、一次函数一次函数是指函数的最高次数为1的函数,通常表达为y=ax+b 的形式,其中a称为斜率,b称为截距。
1. 斜率:斜率可以用来表示函数图像的增减趋势,斜率为正表示函数递增,斜率为负表示函数递减。
2. 截距:截距表示函数图像与y轴之间的交点,可以用来确定函数图像的位置。
二、二次函数二次函数是指函数的最高次数为2的函数,通常表达为y=ax^2+bx+c的形式,其中a、b、c均为常数。
1. 抛物线:二次函数的图像是一条抛物线,其开口方向由a的正负决定。
2. 零点:通过解方程y=0,可以求得二次函数的零点,即方程的根。
3. 非负性:当a>0时,二次函数的值大于等于c,当a<0时,二次函数的值小于等于c。
4. 顶点:二次函数的顶点坐标可以通过求得x=-b/(2a)来确定。
三、指数函数指数函数是指函数关系中包含以常数e为底数的指数函数。
1. 指数规律:指数函数的数学规律为a^x=a^y,当x=y时,指数函数取相同的值。
2. 增长与衰减:指数函数具有快速增长或衰减的特点,指数函数的指数为正时,函数递增;指数为负时,函数递减。
3. 自然指数函数:自然指数函数是指以常数e≈2.71828为底的指数函数,形式为f(x)=e^x。
四、对数函数对数函数是指函数关系中包含以常数e为底数的对数函数。
1. 对数规律:对数函数的数学规律为a^loga(x)=x,当x>0时,对数函数取正值。
2. 增长与衰减:对数函数具有递增但增长速度逐渐减小的特点。
3. 自然对数函数:自然对数函数是指以常数e≈2.71828为底的对数函数,形式为f(x)=ln(x)。
五、三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数,常用于解决与角度相关的问题。
1. 正弦函数:正弦函数表示一个角的对边与斜边的比值,通常表示为sin(x)。
2. 余弦函数:余弦函数表示一个角的邻边与斜边的比值,通常表示为cos(x)。
函数与方程-高考真题复习-高考复习
设m(x)=-x3+3xx2+a1x-a,x∈(0,1),1a>0x,
则m(0)=-a<0,m(1)=2>0⇒m(0)·m(1)<0,
又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,
∴m(x)在(0,1)上有零点,
则h(x)在(0,1)上有零点.
因此,对任意a>0,存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”.
2.(2014山东,8,5分)已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是 ( )
A.
0,
1 2
B.
1 2
,1
C.(1,2)
D.(2,+∞)
答案 B f(x)=
x 3
1, x,
x如图2,,作出y=f(x)的图象,其中A(2,1),则kOA= x 2.
同时要满足
y
(x
2)在2 , x>2时有两个不同的解,即x2-5x+8-b=0有两个大于2的不同实根,令
y b2 x2
h(x)=x2-5x+8-b,需
h(2) 0,
即
h
5 2
0,
2 b 解 0得, <b<2.
8
25 4
b
0,
7 4
综上所述,满足条件的b的取值范围是 <b<2,故7选D.
4
y 2 x,
则
Δ1
Δ2Байду номын сангаас
a2 a2
4a 8a
∴04,<a<8. 0,
情况二:
则
[全]高考数学解题技巧:函数与方程思想的八类应用(附例题详解)
[全]高考数学解题技巧:函数与方程思想的八类应用(附例题详解)1.函数的思想函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决。
函数思想是对函数概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用函数知识或函数观点观察、分析和解决问题。
经常利用的性质是单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图象变换等。
2.方程的思想方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决。
方程的教学是对方程概念的本质认识,用于指导解题就是善于利用方程或方程组的观点观察处理问题,方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系。
3.函数思想与方程思想的联系函数思想与方程思想是密切相关的,如函数问题可以转化为方程问题来龙去脉解决;方程问题也可以转化为函数问题加以解决,如解方程f(x)=0,就是求函数y=f(x)的零点,解不等式f(x)>0(或f(x)<0),就是求函数y=f(x)的正负区间,再如方程f(x)=g(x)的交点问题,也可以转化为函数y=f(x)-g(x)与x轴交点问题,方程f(x)=a有解,当且公当a 属于函数f(x)的值域,函数与方程的这种相互转化关系十分重要。
4.函数方程思想的几种重要形式(1)函数和方程是密切相关的,对于函数y=f(x),当y=0时,就转化为方程f(x)=0,也可以把函数式y=f(x)看做二元方程y-f(x)=0。
函数问题(例如求反函数,求函数的值域等)可以转化为方程问题来求解,方程问题也可以转化为函数问题来求解,如解方程f(x)=0,就是求函数y=f(x)的零点;(2)函数与不等式也可以相互转化,对于函数y=f(x),当y>0时,就转化为不等式f(x)>0,借助于函数图像与性质解决有关问题,而研究函数的性质,也离不开解不等式;(3)数列的通项或前n项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点处理数列问题十分重要;(4)函数f(x)=nbax)((n∈N*)与二项式定理是密切相关的,利用这个函数用赋值法和比较系数法可以解决很多二项式定理的问题;(5)解析几何中的许多问题,例如直线和二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元方程组才能解决,涉及到二次方程与二次函数的有关理论;(6)立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算,经常需要运用布列方程或建立函数表达式的方法加以解决。
专题12函数与方程--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型(解析版)
专题12函数与方程--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型一、关键能力学生应掌握函数的零点、方程的解、图象交点(横坐标)三者之间的灵活转化,以实现快速解决问题.二、教学建议从近三年高考情况来看,本讲一直是高考的热点,尤其是函数零点(方程的根)个数的判断及由零点存在性定理判断零点是否存。
常常以基本初等函数为载体,结合函数的图象,判断方程根的存在性及根的个数,或利用函数零点确定参数的取值范围等.也可与导数结合考查.题目的难度起伏较大.三、自主梳理1.函数的零点(1)函数零点的定义对于函数y=f(x) (x∈D),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x) (x∈D)的零点.(2)几个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.(3)函数零点的判定(零点存在性定理)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,并且有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__也就是方程f(x)=0的根.2.二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象与零点的关系(☆☆☆)(x0),(x0)(x0)无交点四、高频考点+重点题型考点一、求解函数零点例1-1(直接求解函数零点)(2019·全国卷⇔)函数f(x)=2sin x-sin 2x在[0,2π]所有零点之和为【答案】3π【解析】由f(x)=2sin x-sin 2x=2sin x-2sin x cos x=2sin x·(1-cos x)=0得sin x=0或cos x =1,⇔x=kπ,k⇔Z,又⇔x⇔[0,2π],⇔x=0,π,2π,即零点有3个.例1-2(二分法求零点)用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如下:据此数据,可得方程3x-x-4=0的一个近似解为________(精确到0.01)【答案】1.56【解析】注意到f(1.5562)=-0.029和f(1.5625)=0.003,显然f(1.5562)f(1.5625)<0,故区间的端点四舍五入可得1.56.对点训练1.(天津高考真题)已知函数,函数,则函数的所有零点之和为()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】A【解析】当x<0时2−x>2,所以f(x)=2−|x|=2+x,f(2−x)=x2,此时函数f(x)−g(x)=f(x)+f(2−x)−3=x2+x−1的小于零的零点为x=−1+√5;当0≤x≤2时f(x)=2−2|x|=2−x,f(2−x)=2−|2−x|=x,函数f(x)−g(x)=2−x+x−3=−1无零点;当x>2时,f(x)=(x−2)2,f(2−x)=2−|2−x|=4−x,函数f(x)−g(x)=(x−2)2+4−x−3=x2−5x+5大于2的零点为x=5+√5,综上可得.故选A.2对点训练2.(2020·郸城县实验高中高一月考)如图是函数f(x)的图象,它与x轴有4个不同的公共点.给出的下列四个区间之中,存在不能用二分法求出的零点,该零点所在的区间是( )A .[-2.1,-1]B .[4.1,5]C .[1.9,2.3]D .[5,6.1]【答案】C 【解析】结合图象可得:ABD 选项每个区间的两个端点函数值异号,可以用二分法求出零点, C 选项区间两个端点函数值同号,不能用二分法求零点. 故选:C对点训练3.用二分法求函数()y f x =在区间()2,4上的近似解,验证()()240f f <,给定精度为0.1,需将区间等分__________次. 【答案】5 【解析】因为区间()2,4的长度为2,所以第一次等分后区间长度为1,第二次等分后区间长度为0.5,……第四次等分后区间长度为0.125<0.2,第五次等分区间后区间长度为0.0625<0.1,所以需要将区间等分5次. 故答案为5.考点二、判断函数零点个数 例2-1(直接求解零点)(2020·江苏省高三其他)设表示不超过实数的最大整数(如,),则函数的零点个数为_______.[]t t [ 1.3]2-=-[2.6]2=[]()21f x x x =--【答案】2 【解析】函数的零点即方程的根,函数的零点个数,即方程的根的个数..当时,. 当时,或或(舍). 当时,,方程无解. 综上,方程的根为,1. 所以方程有2个根,即函数有2个零点. 故答案为:2.例2-2(零点存在定理+单调性)(2021·北京清华附中高三其他模拟)函数()ln 6f x x x =+-的零点一定位于区间( ) A .()2,3 B .()3,4C .()4,5D .()5,6【答案】C 【解析】根据零点存在性定理,若在区间(,)a b 有零点,则()()0f a f b ⋅<,逐一检验选项,即可得答案. 【详解】由题意得()ln 6f x x x =+-为连续函数,且在(0,)+∞单调递增,(2)ln 240,(3)ln330f f =-<=-<,2(4)ln 42ln 20f e =-<-=,(5)ln 51ln 10f e =->-=,根据零点存在性定理,(4)(5)0f f ⋅<,[]()21f x x x =--[]21x x -=∴()f x []21x x -=[]210,0,0x x x -≥∴≥∴≥01x ≤<[]10,210,2x x x =∴-=∴=1x =[]1,211,211x x x =∴-=∴-=211,1x x -=-∴=0x =1x >[]2121x x x x -=->≥∴[]21x x -=[]21x x -=12[]21x x -=[]()21f x x x =--所以零点一定位于区间()4,5. 故选:C例2-3(2021·山东烟台市·高三二模)已知函数()f x 是定义在区间()(),00,-∞+∞上的偶函数,且当()0,x ∈+∞时,()()12,0221,2x x f x f x x -⎧<≤⎪=⎨-->⎪⎩,则方程()2128f x x +=根的个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6【答案】D 【解析】将问题转化为()f x 与228xy =-的交点个数,由解析式画出在(0,)+∞上的图象,再结合偶函数的对称性即可知定义域上的交点个数. 【详解】要求方程()2128f x x +=根的个数,即为求()f x 与228xy =-的交点个数,由题设知,在(0,)+∞上的图象如下图示,∴由图知:有3个交点,又由()f x 在()(),00,-∞+∞上是偶函数,∴在,0上也有3个交点,故一共有6个交点.故选:D.对点训练1.(2020·开原市第二高级中学高三)函数21()f x x x=+,(0,)x ∈+∞的零点个数是( ). A .0 B .1C .2D .3【答案】A 【解析】根据函数定义域,结合零点定义,即可容易判断和求解. 【详解】 由于20x >,10x>, 因此不存在(0,)x ∈+∞使得21()0f x x x=+=, 因此函数没有零点. 故选:A .对点训练2-1.(2020·海丰县彭湃中学高一期末)函数的零点所在的大致区间为( ) A . B . C . D .【答案】D 【解析】因为函数在R 上单调递减, ,,所以零点所在的大致区间为 故选:D对点训练2-2【多选题】(2021·湖北荆州市·荆州中学高三其他模拟)在下列区间中,函数()43x f x e x =--一定存在零点的区间为( )A .11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭B .(,3)e -C .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭31()102f x x x =--+(1,0)-(0,1)(1,2)(2,3)31()102f x x x =--+(2)10f =>(3)0f <(2,3)【答案】ABD 【解析】本题首先可通过求导得出函数()f x 在()ln 4,+∞上是增函数、在(),ln 4-∞上是减函数以及()ln 40f <,然后通过函数()f x 的单调性以及零点存在性定理对四个选项依次进行判断,即可得出结果. 【详解】()43x f x e x =--,()4x f x e '=-,当()0f x '>时,ln 4x >,函数()f x 在()ln 4,+∞上是增函数; 当()0f x '<时,ln 4x <,函数()f x 在(),ln 4-∞上是减函数,()ln4ln 44ln 4314ln 40f e =--=-<,A 项:()1114310f e e--=-=+>+,1211435022f e ⎛⎫=-⨯-=< ⎪⎝⎭,因为()1102f f ⎛⎫-⨯< ⎪⎝⎭,所以函数()f x 在11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭内存在零点,A 正确;B 项:()430ef e e e -+-=->,()333123150f e e =--=>-,因为ln 43e,()ln 40f <,所以函数()f x 在(,3)e -内存在零点,B 正确;C 项:()00320f e =-=-<,102f ⎛⎫<⎪⎝⎭,()1002f f ⎛⎫⨯> ⎪⎝⎭, 因为1ln 42,所以函数()f x 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭内不存在零点,C 错误; D 项:()10f ->,11430e f e e e ⎛⎫=--< ⎪⎝⎭,()110f f e ⎛⎫-⨯< ⎪⎝⎭, 则函数()f x 在11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭内存在零点,D 正确, 故选:ABD.对点训练3.(2018·全国卷⇔)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,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,+∞)【答案】C【解析】令h (x )=-x -a ,则g (x )=f (x )-h (x ).在同一坐标系中画出y =f (x ),y =h (x )的示意图,如图所示.若g (x )存在2个零点,则y =f (x )的图象与y =h (x )的图象有2个交点,平移y =h (x )的图象,可知当直线y =-x -a 过点(0,1)时,有2个交点,此时1=-0-a ,a =-1.当y =-x -a 在y =-x +1上方,即a <-1时,仅有1个交点,不符合题意.当y =-x -a 在y =-x +1下方,即a >-1时,有2个交点,符合题意.综上,a 的取值范围为[-1,+∞).故选C.考点三、已知零点求参 例3-1(已知零点个数求参)(2021·广东茂名市·高三二模)已知函数()()12log 1,0,(1),0,x x f x f x x ⎧+≥⎪=⎨⎪+<⎩若函数()()g x f x x a =--有且只有两个不同的零点,则实数a 的取值可以是( )A .-1B .0C .1D .2【答案】B 【解析】作出函数()f x 的图象如下图所示,将原问题转化为函数()f x 的图象与直线+y =x a 有两个不同的交点,根据图示可得实数a 的取值范围. 【详解】作出函数()f x 的图象如下图所示,令()()0g x f x x a =--=,即()+f x x a =, 所以要使函数()()g x f x x a =--有且只有两个不同的零点,则需函数()f x 的图象与直线+y =x a 有两个不同的交点,根据图示可得实数a 的取值范围为(]10-,,故选:B.例3-2(已知零点所在区间求参)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】因为f (x )在(0,+∞)上是增函数,则由题意得f (1)·f (2)=(0-a )(3-a )<0,解得0<a <3,故选C 。
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程
数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识,下面是高考数学复习初等函数知识点:函数与方程,希望对考生有帮助。
一、函数的概念与表示
1、映射
(1)映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B.
注意点:(1)对映射定义的理解.(2)判断一个对应是映射的方法.一对多不是映射,多对一是映射
2、函数
构成函数概念的三要素①定义域②对应法则③值域
两个函数是同一个函数的条件:三要素有两个相同
二、函数的解析式与定义域
1、求函数定义域的主要依据:
(1)分式的分母不为零;
(2)偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义;
(3)对数函数的真数必须大于零;
(4)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;
三、函数的值域
②若函数f(x)的定义域关于原点对称,则f(0)=0
③奇±奇=奇偶±偶=偶奇×奇=偶偶×偶=偶奇×偶=奇[两函数的定义域D1 ,D2,D1∩D2要关于原点对称]
3.奇偶性的判断
①看定义域是否关于原点对称②看f(x)与f(-x)的关系五、函数的单调性
1、函数单调性的定义:
2 设是定义在M上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则在M上是减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则在M上是增函数.
高考数学复习初等函数知识点:函数与方程就为大家分享到这里,更多精彩内容请关注高考数学知识点栏目。
函数与方程-高考数学复习课件
内无零点,在(1,e)内有零点.
2. (2024·山东滨州模拟)[ x ]表示不超过 x 的最大整数,例如[3.5]=3,[-
0.5]=-1.已知 x 0是方程ln x +3 x -15=0的根,则[ x 0]=(
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
C )
设 f ( x )=ln x +3 x -15,显然 f ( x )在定义域(0,+∞)上单调递增,
上存在零点,则实数 a 的取值范围是(
B. (-e,+∞)
D. (-∞,e)
D
)
由题意知,函数 y =e- x 与 g ( x )=ln( x + a )的图象在(0,+∞)上有交点.
当 a >0时, g ( x )=ln( x + a )的图象是由函数 y =ln x 的图象向左平移 a
个单位长度得到的,
解得 x =0或 x =1或 x =2,
所以函数 f ( x )=( x 2- x )ln|2 x -3|在区间[-2,2]上的零点个数为3.
(2)设函数 f ( x )是定义在R上的奇函数,当 x >0时, f ( x )=e x + x -3,
则 f ( x )的零点个数为( C )
A. 1
B. 2
- x +1的零点所在的区间是(-2,-1).
4. 函数 f ( x )=e x +3 x 零点的个数为(
A. 0
B. 1
C. 2
D. 4
B )
关键能力的区间
(1)(2024·陕西咸阳模拟)函数 f =log4 x -
C )
−
1
2
的零点所在的区间
过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼
高考文科数学函数与方程考点讲解
函数与方程
考纲解读
考查内容
函数的零点
考查频次
3年20考
考查题型
选择题、填空题
所占分值
4分或5分
命题规律
命题趋势
高考复习讲义
考情精解读 3
函数与方程
考纲解读
预计本部分高考命题的热点有三个: (1)确定函数零点所在的区间; (2)根据函数图象的特征确定函数零点的个数; (3)已知函数零点的个数或所在的区间求解函数解析 式中的参数.
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也就是方程
f(x)=0的根.
在上述定理的条件下,只能判断出零点存在,不能确定零点的个数.
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高考复习讲义
考点全通关 5
函数与方程
通关秘籍
f(a)·f(b)<0与函数f(x)存在零点的关系
1.若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是连续
3.若函数f(x)在[a,b]上单调,且f(x)的图象是连续不断的一条曲线,则f(a)·f(b)<0⇒函数
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f(x)在[a,b]上只有一个续学习
高考复习讲义
考点全通关 3
函数与方程 考点一 函数的零点
3.二次函数的零点 对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),其零点个数可根据一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)
根的判别式来确定,具体情形如下表:
Δ>0 Δ=0 Δ<0 方程 ax2+bx+c=0(a≠0)的根的个数 有两个不相等的实 有两个相等的实数根 无实数根 数根 函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点个数 有两个零点 a>0 有一个二重零点 无零点
高考重要数学答题技巧归纳
高考重要数学答题技巧归纳高中数学常考题型答题技巧1、解决绝对值问题主要包括化简、求值、方程、不等式、函数等题,基本思路是:把含绝对值的问题转化为不含绝对值的问题。
具体转化方法有:①分类讨论法:根据绝对值符号中的数或式子的正、零、负分情况去掉绝对值。
②零点分段讨论法:适用于含一个字母的多个绝对值的情况。
③两边平方法:适用于两边非负的方程或不等式。
④几何意义法:适用于有明显几何意义的情况。
2、因式分解根据项数选择方法和按照一般步骤是顺利进行因式分解的重要技巧。
因式分解的一般步骤是:提取公因式选择用公式十字相乘法分组分解法拆项添项法3、配方法利用完全平方公式把一个式子或部分化为完全平方式就是配方法,它是数学中的重要方法和技巧。
配方法的主要根据有:4、换元法解某些复杂的特型方程要用到“换元法”。
换元法解方程的一般步骤是:设元→换元→解元→还元5、待定系数法待定系数法是在已知对象形式的条件下求对象的一种方法。
适用于求点的坐标、函数解析式、曲线方程等重要问题的解决。
其解题步骤是:①设②列③解④写6、复杂代数等式复杂代数等式型条件的使用技巧:左边化零,右边变形。
①因式分解型:(-----)(----)=0两种情况为或型②配成平方型:(----)2+(----)2=0两种情况为且型7、数学中两个最伟大的解题思路(1)求值的思路列欲求值字母的方程或方程组(2)求取值范围的思路列欲求范围字母的不等式或不等式组8、化简二次根式基本思路是:把√m化成完全平方式。
即:9、观察法10、代数式求值方法有:(1)直接代入法(2)化简代入法(3)适当变形法(和积代入法)注意:当求值的代数式是字母的“对称式”时,通常可以化为字母“和与积”的形式,从而用“和积代入法”求值。
11、解含参方程方程中除过未知数以外,含有的其它字母叫参数,这种方程叫含参方程。
解含参方程一般要用‘分类讨论法’,其原则是:(1)按照类型求解(2)根据需要讨论(3)分类写出结论12、恒相等成立的有用条件(1)ax+b=0对于任意x都成立关于x的方程ax+b=0有无数个解a=0且b=0。
高考数学中的函数与方程组
高考数学中的函数与方程组在高中阶段的数学学习中,函数和方程组这两个章节可以说是尤为重要,因为它们涉及到了整个数学学科的核心内容。
在高考数学中,函数和方程组也是两道必考题目。
下面我们一起来具体了解一下函数和方程组在高考数学中的相关知识。
一、函数函数是高中数学的一个重要概念,也是高考数学中常常出现的一个考点。
在理解函数的时候,我们首先需要了解函数的定义。
函数是一个数学对象,它包含了两个集合:定义域和值域。
在定义域内,每个元素都对应一个唯一的值域元素。
在高考数学中,函数的考点主要包括以下几个部分:1.函数概念的理解和应用:要求对函数的定义、区间、增减性、奇偶性、周期性等方面有一定的了解和理解,并会在不同的数学题目中应用。
2.函数的图像与性质:要求能够根据函数的定义和性质,画出函数的图像,理解函数的图像与函数性质之间的联系,并进行分析和应用。
3.函数的运算:要求掌握函数的加减乘除运算,以及复合函数的运算法则。
4.反函数的概念与性质:要求了解反函数的定义和性质,会进行反函数的求解和应用。
二、方程组方程组也是高考数学中比较重要的部分之一。
方程组是由多个方程构成的一个集合,这些方程可以是同一或不同的未知数,它们的根可以相同,也可以不同。
在高考数学中,方程组主要考察的是如下几个方面:1.方程组的基本概念:要求了解方程组的概念和分类,分别能够应用不同种类的方程组求解问题。
2.方程组的解法:要求掌握不同种类的方程组的解法,例如消元法、代入法、加减法、配方法等。
3.方程组解的研究:要求能够进行方程组解的研究,判断方程组有解无解以及解的数量。
4.不等式组:要求了解不等式组的概念,掌握不等式组的基本解法及应用。
三、函数与方程组的联系函数和方程组在数学学科中联系非常紧密。
函数可以看作是一种特殊的方程组,反过来,方程组也可以看作是由多个函数构成的一种集合。
因此,在高考数学中,函数和方程组的联系也是一个重要的考点。
主要包括以下几个部分:1.利用函数关系进行方程组求解:可以利用函数的定义关系,将方程组转化成一条函数图像上的交点问题,从而求解方程组的解。
备战高考数学复习考点知识与题型讲解7---二次函数与一元二次方程、不等式
备战高考数学复习考点知识与题型讲解第7讲二次函数与一元二次方程、不等式一、知识梳理1.一元二次不等式(1)一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.(2)一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0.(其中a,b,c均为常数,a≠0)2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系有两个相等的实数常用结论1.分式不等式的解法 (1)f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0).(2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0(≤0),g (x )≠0. 2.两个恒成立的充要条件(1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0,b 2-4ac <0.(2)一元二次不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b 2-4ac <0.二、教材衍化1.(人A 必修第一册P 55习题2.3T 1(3)改编)不等式x 2-3x -10<0的解集为________.解析:由x 2-3x -10<0得(x +2)(x -5)<0,所以-2<x <5. 答案:(-2,5)2.(人A 必修第一册P 55习题2.3T 3改编)已知M ={x |4x 2-4x -15≥0},N ={x |x 2-5x -6>0},则M ∩N =________,M ∪N =________.解析:M ={x |(2x +3)(2x -5)≥0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-32,或x ≥52,N ={x |(x +1)(x -6)>0}={x |x <-1,或x >6}, 所以M ∩N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-32,或x >6, M ∪N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1,或x ≥52.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-32,或x >6⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1,或x ≥52一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( ) (2)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( )(3)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( ) (4)若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集.( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ 二、易错纠偏1.(忽略等号能否成立致误)不等式x -1x -3≤0的解集是( ) A.(-∞,1)∪[3,+∞) B.(-∞,1]∪(3,+∞)C.[1,3)D.[1,3] 解析:选C.不等式x -1x -3≤0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(x -3)≤0,x -3≠0.解得1≤x <3,所以不等式的解集是[1,3),故选C.2.(忽视二次项系数为0致误)不等式mx 2+mx +1>0对一切x ∈R 恒成立,则实数m 的取值范围是________.解析:当m =0时,1>0,不等式恒成立, 当m ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=m 2-4m <0.解得0<m <4. 综上,0≤m <4. 答案:[0,4)3.(不能正确理解不等式的解集致误)若关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,13,则a +b =________. 解析:因为x 1=-12,x 2=13是方程ax 2+bx +2=0的两个根,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 4-b 2+2=0,a 9+b3+2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,所以a +b =-14. 答案:-14考点一 一元二次不等式的解法(多维探究)复习指导:通过函数图象了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系,会解一元二次不等式.角度1 不含参数的不等式(1)不等式-2x 2+x +3<0的解集为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,1 C.(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-32∪(1,+∞) (2)(链接常用结论1)不等式1-x 2+x ≥0的解集为( )A.[-2,1]B.(-2,1]C.(-∞,-2)∪(1,+∞)D.(-∞,-2]∪(1,+∞) 【解析】 (1)-2x 2+x +3<0可化为2x 2-x -3>0, 即(x +1)(2x -3)>0, 所以x <-1或x >32.(2)原不等式化为⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(2+x )≥0,2+x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)(x +2)≤0,x +2≠0, 解得-2<x ≤1. 【答案】 (1)C (2)B解一元二次不等式的方法和步骤角度2 含参数的不等式解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0(a >0). 【解】 原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.所以当a >1时,解得1a <x <1; 当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解得1<x <1a . 综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅; 当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1.在本例中,把a >0改成a ∈R ,解不等式. 解:当a >0时,同例2,当a =0时,原不等式等价于-x +1<0,即x >1,当a <0时,1a <1,原不等式可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x >1或x <1a .综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ,当a =1时,不等式的解集为∅,当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1,当a =0时,不等式的解集为{x |x >1}, 当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x <1a 或x >1.解含参数的一元二次不等式的步骤(1)二次项若含有参数应讨论参数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的一元二次不等式;(2)判断一元二次不等式所对应的方程实根的个数,即讨论判别式Δ与0的关系;(3)确定方程无实根或有两个相同实根时,可直接写出解集;确定方程有两个相异实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.|跟踪训练|1.若不等式ax 2+bx +2<0的解集为{x |x <-12或x >13},则a -b a =( ) A.56 B.16 C.-16D.-56解析:选A.由题意得方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和13,所以根据根与系数的关系可得-b a =-12+13=-16,则a -b a =1-b a =1-16=56.2.解不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R ). 解:原不等式可化为12x 2-ax -a 2>0, 即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0, 解得x 1=-a 4,x 2=a3.当a >0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a 4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞;当a =0时,不等式的解集为(-∞,0)∪(0,+∞); 当a <0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a 3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4,+∞. 考点二 一元二次不等式恒成立问题(思维发散)复习指导:此类问题的求解常利用转化思想,其思路为:一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)解集的端点值是一元二次方程ax 2+bx +c =0的根,也是函数y =ax 2+bx +c 与x 轴交点的横坐标.(链接常用结论2)已知函数f (x )=mx 2-mx -1,若对于x ∈R ,f (x )<5-m恒成立,求实数m 的取值范围.【解】 对于x ∈R ,f (x )<5-m 恒成立, 即mx 2-mx -6+m <0对x ∈R 恒成立, 当m =0时,显然符合题意,当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2-4m (m -6)<0得m <0,综上,所求实数m 的取值范围是(-∞,0].1.本例中将条件“x ∈R ”改为“x ∈[1,3]”,其他不变,求实数m 的取值范围.解:要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3),即7m -6<0, 所以m <67,所以0<m <67; 当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1),即m -6<0, 所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <67.2.本例中条件改为“若存在x ∈[1,3],使f (x )<5-m 成立”,求实数m 的取值范围.解:题中条件可转化为存在x ∈[1,3],使m <6x 2-x +1成立.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最大值为6, 所以只需m <6即可, 故m 的取值范围是(-∞,6).(1)若不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立,则满足⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=b 2-4ac <0.若a =0,则应单独验证是否符合题意.(2)一元二次不等式在指定范围内恒成立,其本质是这个不等式的解集包含指定的范围.(3)“恒成立”和“能成立”问题都可以转化为函数最值问题.|跟踪训练|1.若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为( )A.(-2,2)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.(-∞,-2]∪[2,+∞)D.[-2,2]解析:选D.由题意知x 2+ax +1≥0恒成立,即Δ=a 2-4≤0,解得-2≤a ≤2,即实数a 的取值范围是[-2,2].故选D.2.若不等式x 2+mx -1<0对于任意x ∈[m ,m +1]都成立,则实数m 的取值范围是________.解析:由题意,得函数f (x )=x 2+mx -1在[m ,m +1]上的最大值小于0,又抛物线f (x )=x 2+mx -1开口向上,所以只需⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-1<0,2m 2+3m <0,解得-22<m <0.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,03.若mx 2-mx -1<0对于m ∈[1,2]恒成立,求实数x 的取值范围.解:设g (m )=mx 2-mx -1=(x 2-x )m -1,其图象是直线,当m ∈[1,2]时,图象为一条线段,则⎩⎪⎨⎪⎧g (1)<0,g (2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -1<0,2x 2-2x -1<0,解得1-32<x <1+32,故x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-32,1+32.考点三 一元二次不等式的实际应用(综合研析)复习指导:体会建立不等式模型解决实际问题的方法.某地区上年度电价为0.8元/kW ·h ,年用电量为a kW ·h.本年度计划将电价降到0.55元/kW ·h 至0.75元/kW ·h 之间,而用户期望电价为0.4元/kW ·h.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为k ).该地区电力的成本价为0.3元/kW ·h.(1)写出本年度电价下调后,电力部门的收益y 与实际电价x 的函数关系式; (2)设k =0.2 a ,当电价最低定为多少时仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%?注:收益=实际用电量×(实际电价-成本价). 【解】 (1)下调电价后新增的用电量为k x -0.4,所以下调电价后的总用电量为a +kx -0.4, 所以y =⎝ ⎛⎭⎪⎫a +k x -0.4(x -0.3)(0.55≤x ≤0.75). (2)由已知⎩⎨⎧⎝⎛⎭⎪⎫a +0.2a x -0.4(x -0.3)≥[a ×(0.8-0.3)]×(1+20%),0.55≤x ≤0.75,整理得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1.1 x +0.3≥0,0.55≤x ≤0.75,解得0.60≤x ≤0.75.当电价最低定为0.60元/kW ·h 时,仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%.求解不等式应用题的四个步骤|跟踪训练|若产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=3 000+20x-0.1 x2(0<x<240),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是________台.解析:生产者不亏本时有y-25x=-0.1 x2-5x+3 000≤0,即x2+50 x-30 000≥0,解得x≥150或x≤-200(舍去).故生产者不亏本时的最低产量是150台.答案:150[A基础达标]1.(2022·铜仁市思南中学期中考试)不等式-x2-3x+10≥0的解集为()A.{x|-5≤x≤2}B.{x|x≤-5或x≥2}C.{x|-2≤x≤5}D.{x|x≤-2或x≥5}解析:选A.-x2-3x+10≥0可化为x2+3x-10≤0,即(x-2)(x+5)≤0,解得-5≤x≤2.2.设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)(n+x)>0的解集是()A.{x |x <-n 或x >m }B.{x |-n <x <m }C.{x |x <-m 或x >n }D.{x |-m <x <n }解析:选B.原不等式(m -x )(n +x )>0可化为(x -m )(x +n )<0, 因为m +n >0,所以m >-n , 所以原不等式的解为-n <x <m .3.关于x 的不等式(ax -b )(x +3)<0的解集为(-∞,-3)∪(1,+∞),则关于x 的不等式ax +b >0的解集为( )A.(-∞,-1)B.(-1,+∞)C.(-∞,1)D.(1,+∞)解析:选A.由题意可得a <0,且1,-3是方程(ax -b )(x +3)=0的两实数根, 所以x =1为方程ax -b =0的根,所以a =b , 则不等式ax +b >0可化为x +1<0,即x <-1, 所以不等式ax +b >0的解集为(-∞,-1).4.若存在实数x ∈[2,4],使x 2-2x +5-m <0成立,则m 的取值范围为( ) A.(13,+∞) B.(5,+∞) C.(4,+∞)D.(-∞,13)解析:选B.m >x 2-2x +5,设f (x )=x 2-2x +5=(x -1)2+4,x ∈[2,4],当x =2时,f (x )min =5,若∃x ∈[2,4]使x 2-2x +5-m <0成立,即m >f (x )min ,所以m >5.故选B.5.(多选)满足关于x 的不等式(ax -b )(x -2)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <2,则满足条件的一组有序实数对(a ,b )的值可以是( )A.(-2,-1)B.(-3,-6)C.(2,4)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,-32 解析:选AD.不等式(ax -b )(x -2)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <2,所以方程(ax -b )(x -2)=0的实数根为12和2, 且⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b a =12,即a =2b <0,故选AD.6.不等式x +2x -1>2的解集为________. 解析:原不等式可化为x +2x -1-2>0,即(x +2)-2(x -1)x -1>0,即4-x x -1>0, 即(x -1)(x -4)<0, 解得1<x <4,所以原不等式的解集为{x |1<x <4}. 答案:{x |1<x <4}7.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0的解集是________.解析:原不等式可化为(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,所以a <x <1a . 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,1a8.(2022·河南温县一中10月月考)已知定义在R 上的运算“⊗”: x ⊗y =x (1-y ),关于x 的不等式(x -a )⊗(x +a )>0.(1)当a =2时,不等式的解集为________________;(2)若∀x ∈[0,1],不等式恒成立,则实数a 的取值范围是________, 解析:(1)当a =2时,不等式(x -a )⊗(x +a )>0为(x -2)(1-x -2)>0, 即(x -2)(x +1)<0,解得-1<x <2,所以不等式的解集为{x |-1<x <2}.(2)不等式(x -a )⊗(x +a )>0为(x -a )(1-x -a )>0, 即-x 2+x +a 2-a >0,不等式对∀x ∈[0,1]恒成立,设y =-x 2+x +a 2-a , 则只要∀x ∈[0,1],y min >0,y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14+a 2-a ,当x =0或x =1时,y min =a 2-a ,所以y min =a 2-a >0, 解得a <0或a >1.答案:(1){x |-1<x <2} (2)a <0或a >1 9.若不等式ax 2+5x -2>0的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<x <2. (1)求实数a 的值;(2)求不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集.解:(1)由题意知a <0,且方程ax 2+5x -2=0的两个实数根为12和2,代入方程解得a =-2.(2)由(1)知不等式ax 2-5x +a 2-1>0,即为-2x 2-5x +3>0,即2x 2+5x -3<0,解得-3<x <12,即不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,12. 10.(2022·重庆九校联考)汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素.在一个限速为40 km/h 的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事后现场勘查测得甲车的刹车距离略超过12 m ,乙车的刹车距离略超过10 m.已知甲、乙两种车型的刹车距离s (m)与车速x(km/h)之间分别有如下关系:s甲=0.1 x+0.01 x2,s乙=0.05 x+0.005 x2.问:甲、乙两车有无超速现象?解:由题意知,对于甲车,有0.1 x+0.01 x2>12,即x2+10 x-1 200>0,解得x>30或x<-40(不符合实际意义,舍去),这表明甲车的车速超过30 km/h.但根据题意知刹车距离略超过12 m,由此估计甲车的车速不会超过限速40 km/h.对于乙车,有0.05 x+0.005 x2>10,即x2+10 x-2 000>0,解得x>40或x<-50(不符合实际意义,舍去),这表明乙车的车速超过40 km/h,即超过规定限速.故甲车没有超速,乙车有超速现象.[B综合应用]11.在关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0的解集中至多包含1个整数,则a 的取值范围是()A.(-3,5)B.(-2,4)C.[-1,3]D.[-2,4]解析:选C.因为关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0可化为(x-1)(x-a)<0,当a>1时,不等式的解集为{x|1<x<a},当a<1时,不等式的解集为{x|a<x<1},当a=1时,不等式的解集为∅,要使得解集中至多包含1个整数,则a=1或1<a≤3或-1≤a<1,所以实数a的取值范围是a∈[-1,3],故选C.12.(多选)(2022·淄博高三一模)设[x]表示不小于实数x的最小整数,则满足关于x的不等式[x]2+[x]-12≤0的解可以为()A.10B.3C.-4.5D.-5解析:选BC.因为不等式[x]2+[x]-12≤0,所以([x ]-3)([x ]+4)≤0,所以-4≤[x ]≤3,又因为[x ]表示不小于实数x 的最小整数,结合选项, 所以不等式[x ]2+[x ]-12≤0的解可以为3和-4.5. 故选BC.13.(2022·山东泰安一中月考)设m 为实数,若函数f (x )=x 2-mx +2在区间(-∞,2)上是减函数,对任意的x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,m 2+1,总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,则m 的取值范围为( )A.[4,6]B.(4,6)C.(4,6]D.[4,6)解析:选A.函数f (x )=x 2-mx +2的对称轴为直线x =m2, 由其在区间(-∞,2)上是减函数,可得m2≥2,即m ≥4; 因为m ≥4,m 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,m 2+1且m 2+1-m 2≤m2-1,故当x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,m 2+1时,f (x )max =f (1)=3-m ,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2=-m 24+2,由|f (x 1)-f (x 2)|≤4,可得3-m -⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 24+2≤4,化简可得m 2-4m -12≤0,可得-2≤m ≤6, 综上可得4≤m ≤6,故选A.[C 素养提升]14.(2022·河南郑州联考改编)已知f (x )=-2x 2+bx +c ,不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则b =________;若对于任意x ∈[-1,0],不等式f (x )+t ≤4恒成立,则实数t 的取值范围是________.解析:由题可知-1和3是方程-2x 2+bx +c =0的根,即⎩⎪⎨⎪⎧2=b2,-3=-c2,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =4,c =6,所以f (x )=-2x 2+4x +6.所以不等式f (x )+t ≤4可化为t ≤2x 2-4x -2,x ∈[-1,0].令g (x )=2x 2-4x -2,x ∈[-1,0],由二次函数的性质可知g (x )在[-1,0]上单调递减,则g (x )的最小值为g (0)=-2,则t ≤-2.答案: 4 (-∞,-2]15. (2022·浙江诸暨中学高三模拟)设函数f (x )=2x 2+bx +c ,若不等式f (x )<0的解集是(1,5).(1)求f (x )的解析式;(2)若对于任意x ∈[1,3],不等式f (x )≤2+t 有解,求实数t 的取值范围. 解: (1)由题意知1和5是方程2x 2+bx +c =0的两个根,由根与系数的关系知,-b 2=6,c2=5,解得b =-12,c =10,所以f (x )=2x 2-12x +10.(2)不等式f (x )≤2+t 在x ∈[1,3]时有解,等价于2x 2-12x +8≤t 在x ∈[1,3]时有解,只要t ≥(2x 2-12x +8)min 即可,不妨设g (x )=2x 2-12x +8,x ∈[1,3],则g (x )在[1,3]上单调递减,所以g (x )≥g (3)=-10,所以t ≥-10.。
如何解决高考数学中的三角函数方程与不等式难题
如何解决高考数学中的三角函数方程与不等式难题高考数学中,三角函数方程与不等式是一类较为复杂的难题,对于考生来说,解决这类题目往往是一项具有挑战性的任务。
然而,只要我们掌握一定的解题方法和技巧,就可以在高考数学中游刃有余地应对这些难题。
本文将从解三角函数方程和不等式的基本方法、常见类型的解题技巧以及应试策略方面进行探讨,帮助考生们顺利解决高考数学中的三角函数方程与不等式难题。
一、解三角函数方程的基本方法想要解决三角函数方程,首先需要掌握常见的三角函数关系式。
例如,正弦函数和余弦函数的平方和等于1、正切函数和割函数的平方差等。
掌握这些基本的三角函数关系式有助于我们在解题过程中做出正确的推断和判断。
其次,了解三角函数的周期性质也是解决三角函数方程的重要一环。
根据正弦函数和余弦函数的周期为2π,正切函数和割函数的周期为π,我们可以通过对周期区间内的解进行推广,找到方程的全部解。
最后,通过观察和变形方程,运用代换、恒等变换、倒置等技巧,将原方程转化为等价的简单方程。
在此过程中,我们要注意选择合适的变量代换,将复杂的方程简化为易于求解的形式。
二、常见类型的解题技巧1. 倍角、半角关系:对于三角函数方程中出现的倍角、半角关系,可以利用倍角、半角公式将其转化为使用较为简单的角度求解。
2. 和差化积公式:当三角函数方程中出现和差化积的形式时,可以利用和差化积公式将其转化为乘积的形式,便于我们解题。
3. 格式转换:对于一些复杂的三角函数方程,可以通过合理的格式转换,将其转化为更简单的方程或不等式,从而方便我们求解。
4. 引入辅助角:在解三角函数方程时,有时可以引入一个合适的辅助角来简化方程。
通过选取适当的辅助角,我们可以将原来复杂的方程转化为具有较简单结构的方程,从而求得解。
三、应试策略1. 确定解题思路:在解决高考数学中的三角函数方程与不等式难题时,需要根据题目的要求,确定解题思路。
可以通过观察题目中给出的条件,判断所给方程的类型,进而采取相应的解题方法。
函数与方程-2025高考数学复习
A.
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
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7.方程log2(x+4)=3x的实根的个数为( C )
A.0
B.1
C.2
D.3
[解析] 在同一平面直角坐标系中作出函数y=log2(x+4)与y=3x的
大致图象,如图.由图象可观察出两个函数图象共有两个不同的交点,
故方程log2(x+4)=3x有两个根.
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
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题组二 走进教材 2.(必修1P155T1改编)下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二 分法求图中的函数零点的是( C )
[解析] 对于选项C,由题图可知零点附近左右两侧的函数值的符号 是相同的,故不能用二分法求解.
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
函数与方程
知识梳理·双基自测 考点突破·互动探究 名师讲坛·素养提升 提能训练 练案[13]
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知识梳理 · 双基自测
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知识梳理 知识点一 函数的零点 1.函数零点的定义 对于函数y=f(x)(x∈D),把使__f_(x_)_=__0__成立的实数x叫做函数y= f(x)(x∈D)的零点. 注:函数的零点不是点.是函数f(x)与x轴交点的横坐标,而不是y =f(x)与x轴的交点.
A.0.625
B.0.75
C.0.687 5
D.0.65
第二章 函数概念与基本初等函数Ⅰ
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[解析] 根据|0.75-0.687 5|=0.062 5<0.1,判断区间[0.687 5,0.75]内
的任何一个值都可作为方程的近似解.因为 f(0.625)<0,f(0.75)>0,计算 0.625+0.75
2025届高考数学一轮复习教案:函数-函数的零点与方程的解、二分法
第七节函数的应用第1课时函数的零点与方程的解、二分法【课程标准】1.会结合二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实根的个数,了解函数的零点与方程根的关系.2.根据具体函数的图象,能够借助计算工具利用二分法求相应方程的近似解.【考情分析】考点考法:高考命题常以基本初等函数及其图象为载体,考查函数零点是否存在、存在的区间及个数,利用零点的存在情况求参数是高考热点,常以选择题或填空题的形式出现.核心素养:数学抽象、逻辑推理、直观想象.【必备知识·逐点夯实】【知识梳理·归纳】1.函数的零点与方程的解(1)函数零点的概念对于一般函数y =f (x ),我们把使f (x )=0的实数x 叫做函数y =f (x )的零点.(2)函数零点与方程实数解的关系方程f (x )=0有实数解⇔函数y =f (x )有零点⇔函数y =f (x )的图象与x 轴有公共点.(3)函数零点存在定理如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f (a )f (b )<0,那么,函数y =f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,即存在c ∈(a ,b ),使得f (c )=0,这个c 也就是方程f (x )=0的解.【微点拨】函数零点存在定理只能判断函数在某个区间上的变号零点,而不能判断函数的不变号零点,而且连续函数在一个区间的端点处函数值异号是这个函数在这个区间上存在零点的充分不必要条件.2.二分法对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.【基础小题·自测】类型辨析改编易错高考题号12431.(多维辨析)(多选题)下列结论错误的是()A.函数f(x)=2x的零点为0B.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点C.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在b2-4ac<0时没有零点D.图象连续的函数y=f(x)(x∈D)在区间(a,b)⊆D内有零点,则f(a)·f(b)<0【解析】选BD.B函数y=f(x)的零点,即函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.×D f(a)·f(b)<0是连续函数y=f(x)在(a,b)内有零点的充分不必要条件.×2.(必修一P144T2·变形式)函数f(x)=log2x+x-2的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)【解析】选B.函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,则f(x)=0在(0,+∞)上只有一个根,且f(1)=-1,f(2)=1,则f(1)f(2)<0,故f(x)的零点所在的区间为(1,2).的零点个数为()3.(2022·北京高考)函数f(x)=2+-2,≤0,-1+ln,>0A.3B.2C.7D.0【解析】选B.由≤0,2+-2=0或>0,-1+ln=0,解得x=-2或x=e,故f(x)有2个零点.4.(忽视区间端点值)函数f(x)=kx+1在[1,2]上有零点,则k的取值范围是[-1,-12].【解析】依题意函数f(x)=kx+1在[1,2]上有零点,所以k≠0,函数f(x)在定义域上是单调函数,所以f(1)·f(2)≤0,即(k+1)(2k+1)≤0,解得-1≤k≤-12.【巧记结论·速算】1.由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示,所以f(a)·f(b)<0是y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.2.若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.【即时练】1.已知函数y=f(x)的图象是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:x123456y124.433-7424.5-36.7-123.6则函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有()A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】选B.依题意,f(2)>0,f(3)<0,f(4)>0,f(5)<0,根据函数零点存在定理可知,f(x)在区间(2,3),(3,4),(4,5)上均至少含有一个零点,故函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有3个.2.函数f(x)=e x+3x的零点有1个.【解析】f(x)在R上单调递增,又f(-1)=1e-3<0,f(0)=1>0,因此函数f(x)有且只有一个零点.【核心考点·分类突破】考点一函数零点所在区间的判定[例1](1)(2023·唐山模拟)函数f(x)=1-x log2x的零点所在的区间是() A.(14,12)B.(12,1)C.(1,2)D.(2,3)【解析】选C.因为y=1与y=log2x的图象只有一个交点,所以f(x)只有一个零点.又因为f(1)=1,f(2)=-1,f(1)·f(2)<0,所以函数f(x)=1-x log2x的零点所在的区间是(1,2).(2)(一题多法)设函数f(x)=13x-ln x,则函数y=f(x)()A.在区间(1e,1),(1,e)内均有零点B.在区间(1e,1),(1,e)内均无零点C.在区间(1e,1)内有零点,在区间(1,e)内无零点D.在区间(1e,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点【解析】选D.方法一(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(1e,1)内无零点,在(1,e)内有零点.方法二(函数零点存在定理法):当x∈(1e,e)时,函数图象是连续的,且f'(x)=13-1=-33<0,所以函数f(x)在(1e,e)上单调递减.又f(1e)=13e+1>0,f(1)=13>0,f(e)=13e-1<0,所以函数在区间(1e,1)内无零点,在区间(1,e)内有零点.【解题技法】确定函数零点所在区间的常用方法(1)利用函数零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点.(2)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.【对点训练】1.(2023·荆州模拟)若x0是方程(12)x=13的根,则x0属于区间()A.(23,1)B.(12,23)C.(13,12)D.(0,13)【解析】选C.构造函数f(x)=(12)x-13,易知函数f(x)在R上单调递减,且函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,易知f(0)=(12)0-0=1>0,f(13)=(12)13-(13)13f(12)=(12)12-(12)13<0,f(23)=(12)23-(23)13<0,f(1)=12-1=-12<0,结合选项,因为f(13)·f(12)<0,故函数f(x)的零点所在的区间为(13,12),即方程(12)x=13的根x0属于区间(13,12).2.根据表格中的数据可以判定方程ln x-x+2=0的一个根所在的区间为()x12345ln x00.6931.0991.3861.609x-2-10123A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)【解析】选C.设f(x)=ln x-x+2=ln x-(x-2),易知函数f(x)在(1,+∞)上的图象连续,由题中表格数据得f(1)>0,f(2)>0,f(3)=ln3-(3-2)=1.099-1=0.099>0,f(4)=ln4-2=1.386-2<0,f(5)<0,则f(3)·f(4)<0,即在区间(3,4)上,函数f(x)存在一个零点,即方程ln x-x+2=0的一个根所在的区间为(3,4).3.[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.5]=3,[-0.5]=-1.已知x0是方程ln x+3x-15=0的根,则[x0]=()A.2B.3C.4D.5【解析】选C.设f(x)=ln x+3x-15,显然f(x)在定义域(0,+∞)上单调递增,故f(x)=0只有一个根,又f(4)=ln4-3=2ln2-3<2(ln2-1)<0,f(5)=ln5>0,所以x0∈(4,5),故[x0]=4.考点二函数零点个数的判定[例2](1)(一题多法)函数f(x)=2x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是()A.0B.1C.2D.3【解析】选B.方法一:因为f(0)f(1)=(-1)×1=-1<0,且函数在定义域上单调递增且连续,所以函数f(x)在区间(0,1)内有且只有1个零点.方法二:设y1=2x,y2=2-x3,在同一坐标系中画出两函数的图象如图所示,在区间(0,1)内,两图象的交点个数即为f(x)的零点个数.故函数f(x)在区间(0,1)内有且只有1个零点.(2)(2023·唐山模拟)已知函数f(x)=2-2,≤0,1+1,>0,则函数y=f(x)+3x的零点个数是()A.0B.1C.2D.3【解析】选C.令f(x)+3x=0,则≤0,2-2+3=0或>0,1+1+3=0,解得x=0或x=-1,所以函数y=f(x)+3x的零点个数是2.(3)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2024x+log2024x,则函数f(x)的零点个数是()A.1B.2C.3D.4【解析】选C.作出函数y=2024x和y=-log2024x的图象如图所示,可知函数f(x)=2024x+log2024x在x∈(0,+∞)上只有一个零点,又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)在x∈(-∞,0)上只有一个零点,又f(0)=0,所以函数f(x)的零点个数是3.【解题技法】函数零点个数的判断方法(1)直接求零点:令f(x)=0,有几个解就有几个零点.(2)函数零点存在定理:首先确定函数f(x)在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)f(b)<0,再结合函数的图象与性质确定函数零点个数.(3)利用图象交点个数:作出两函数图象,观察其交点个数即得零点个数.【对点训练】1.函数f(x)=2x|log0.5x|-1的零点个数为()A.1B.2C.3D.4【解析】选B.由2x|log0.5x|-1=0得|log0.5x|=(12)x,作出y=|log0.5x|和y=(12)x的图象,如图所示,则两个函数图象有2个交点,故函数f(x)=2x|log0.5x|-1有2个零点.2.(一题多法)(2023·长沙模拟)已知函数f(x)=|ln|,>0,-2(+2),≤0,则函数y=f(x)-3的零点个数是()A.1B.2C.3D.4【解析】选B.方法一(直接法):由y=f(x)-3=0得f(x)=3.当x>0时,得ln x=3或ln x=-3,解得x=e3或x=e-3;当x≤0时,得-2x(x+2)=3,无解.所以函数y=f(x)-3的零点个数是2.方法二(图象法):作出函数f(x)的图象,如图,函数y=f(x)-3的零点个数即y=f(x)的图象与直线y=3的交点个数,作出直线y=3,由图知y=f(x)的图象与直线y=3有2个交点,故函数y=f(x)-3的零点个数是2.3.函数f(x)=36-2·cos x的零点个数为6.【解析】令36-x2≥0,解得-6≤x≤6,所以f(x)的定义域为[-6,6].令f(x)=0,得36-x2=0或cos x=0,由36-x2=0得x=±6,由cos x=0得x=π2+kπ,k∈Z,又x∈[-6,6],所以x为-3π2,-π2,π2,3π2.故f(x)共有6个零点.考点三函数零点的应用【考情提示】函数的零点问题充分体现了函数与方程的联系,蕴含了丰富的数形结合思想,因此函数的零点问题成为了近年来高考新的生长点和热点,且形式逐渐多样化,各种题型均可考查,属于中档题.角度1根据函数零点个数求参数[例3](1)(多选题)(2023·廊坊模拟)已知函数f(x)=|x2+3x+1|-a|x|,则下列结论正确的是()A.若f(x)没有零点,则a∈(-∞,0)B.若f(x)恰有2个零点,则a∈(1,5)C.若f(x)恰有3个零点,则a=1或a=5D.若f(x)恰有4个零点,则a∈(5,+∞)【解析】选AC.当x=0时,f(0)=1≠0,所以x=0不是f(x)的零点;当x≠0时,由f(x)=0,整理得a=|x+1+3|,令g(x)=|x+1+3|,则函数f(x)的零点个数即为函数g(x)=|x+1+3|的图象与直线y=a的交点个数,作出函数g(x)=|x+1+3|的大致图象(如图).由图可知,若f(x)没有零点,则a∈(-∞,0),故A正确;若f(x)恰有2个零点,则a∈{0}∪(1,5),故B不正确;若f(x)恰有3个零点,则a=1或a=5,故C正确;若f(x)恰有4个零点,则a∈(0,1)∪(5,+∞),故D不正确.(2)已知函数f(x)=e,≤0,ln,>0,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,+∞)【解析】选C.函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,即函数y=f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出函数f(x)的图象,并平移直线y=-x,如图所示,由图可知,当且仅当-a≤1,即a≥-1时,函数y=f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点.角度2根据函数零点范围求参数[例4](1)若函数f(x)=2x-2-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)【解析】选C.因为函数f(x)=2x-2-a在区间(1,2)上单调递增,且函数f(x)=2x-2-a的一个零点在区间(1,2)内,所以f(1)·f(2)<0,所以(-a)(4-1-a)<0,即a(a-3)<0,解得0<a<3.(2)(2023·北京模拟)已知函数f(x)=3x-1+B.若存在x0∈(-∞,-1),使得f(x0)=0,则实数a的取值范围是()A.(-∞,43)B.(0,43)C.(-∞,0)D.(43,+∞)【解析】选B.由f(x)=3x-1+B=0,可得a=3x-1,令g(x)=3x-1,其中x∈(-∞,-1),由于存在x0∈(-∞,-1),使得f(x0)=0,则实数a的取值范围即为函数g(x)在(-∞,-1)上的值域.由于函数y=3x,y=-1在区间(-∞,-1)上均单调递增,所以函数g(x)在(-∞,-1)上单调递增.当x∈(-∞,-1)时,g(x)=3x-1<g(-1)=3-1+1=43,又g(x)=3x-1>0,所以函数g(x)在(-∞,-1)上的值域为(0,43).因此实数a的取值范围是(0,43).【解题技法】已知函数有零点求参数值或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的取值范围.(2)分离参数法:将参数分离,转化成求已知函数零点情况的问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.【对点训练】1.已知函数f(x)=log2(x+1)-1+m在区间(1,3]上有零点,则m的取值范围为()A.(-53,0)B.(-∞,-53)∪(0,+∞)C.(-∞,-53]∪(0,+∞)D.[-53,0)【解析】选D.因为函数y=log2(x+1),y=m-1在区间(1,3]上单调递增,所以函数f(x)在(1,3]上单调递增,由于函数f(x)=log2(x+1)-1+m在区间(1,3]上有零点,则(1)<0,(3)≥0,即<0,+53≥0,解得-53≤m<0.因此,实数m的取值范围是[-53,0).2.已知关于x的方程ax+6=2x在区间(1,2)内有解,则实数a的取值范围是()A.(-4,-1)B.[-4,-1]C.(-2,-12)D.[-2,-12]【解析】选A.根据题意可得ax=2x-6,故转化为函数y=ax和y=2x-6的图象的交点.易知y=2x-6的图象上的两个点为(1,-4)和(2,-2),如图所示,当直线y=ax过(1,-4)时,a=-4,当直线y=ax过(2,-2)时,a=-1.所以a的取值范围是(-4,-1).3.(2023·济南模拟)已知函数f(x)=,≤0,|2-3|,>0,g(x)=f(x)-12x+a,若g(x)存在3个零点,则实数a的取值范围为[0,34).【解析】函数g(x)=f(x)-12x+a存在3个零点,等价于函数f(x)的图象与y=12x-a的图象有3个交点.画出函数f(x)和y=12x-a的图象,如图所示.根据图象易知,要使函数f(x)和y=12x-a的图象有3个交点,则-34<-a≤0,即0≤a<34.【重难突破】复合函数的零点、方程的根的综合【本质】复合函数涉及内外两层函数,问题的解决往往涵盖函数方程、数形结合、分类讨论和化归转化等数学思想.复合函数零点问题具有关系复杂、综合性强的特点.【常见方法】先将复合函数的解析式写出,再根据函数的解析式画出函数的图象,根据函数的图象研究零点问题.类型一判断复合函数零点的个数[例1]已知函数f(x)=ln-1,>0,2+2,≤0,则函数y=f[f(x)+1]的零点个数是() A.2 B.3 C.4D.5【解析】选D.令t=f(x)+1=ln-1+1,>0,(+1)2,≤0.当t>0时,f(t)=ln t-1,则函数f(t)在(0,+∞)上单调递增,因为f(1)=-1<0,f(2)=ln2-12>0,所以由函数零点存在定理可知,存在t1∈(1,2),使得f(t1)=0;当t≤0时,f(t)=t2+2t,由f(t)=t2+2t=0,解得t2=-2,t3=0.作出函数t=f(x)+1的图象,直线t=t1,t=-2,t=0如图所示,由图象可知,直线t=t1与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;直线t=0与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;直线t=-2与函数t=f(x)+1的图象有且只有一个交点.综上,函数y=f[f(x)+1]的零点个数为5.【解题技法】求复合函数y=f(g(x))的零点的个数或方程解的个数的策略(1)先换元解“套”,令t=g(x),则y=f(t),再作出y=f(t)与t=g(x)的图象.(2)由y=f(t)的图象观察有几个t的值满足条件,结合t的值观察t=g(x)的图象,求出每一个t被几个x对应,将x的个数汇总后即为y=f(g(x))的根的个数,即“从外到内”.【对点训练】已知f(x)=|lg|,>0,2||,≤0,则函数y=2[f(x)]2-3f(x)+1的零点个数是5.【解析】由2[f(x)]2-3f(x)+1=0得f(x)=12或f(x)=1,作出函数y=f(x)的图象.由图象知y=12与y=f(x)的图象有2个交点,y=1与y=f(x)的图象有3个交点.因此函数y=2[f(x)]2-3f(x)+1的零点有5个.类型二由复合函数零点情况求参数[例2]已知函数f(x)=B+3,≥0,(12),<0,若方程f(f(x))-2=0恰有三个实数根,则实数k的取值范围是()A.[0,+∞)B.[1,3]C.(-1,-13]D.[-1,-13]【解析】选C.因为f(f(x))-2=0,所以f(f(x))=2,所以f(x)=-1或f(x)=-1(k≠0).(ⅰ)当k=0时,作出函数f(x)的图象如图①所示,由图象可知f(x)=-1无解,所以k=0不符合题意;(ⅱ)当k>0时,作出函数f(x)的图象如图②所示,由图象可知f(x)=-1无解且f(x)=-1无解,即f(f(x))-2=0无解,不符合题意;(ⅲ)当k<0时,作出函数f(x)的图象如图③所示,由图象可知f(x)=-1有1个实根,因为f(f(x))-2=0有3个实根,所以f(x)=-1有2个实根,所以1<-1≤3,解得-1<k≤-13.综上,k的取值范围是(-1,-13].【解题技法】已知复合函数y=f(g(x))零点的个数,求参数的取值范围的问题的方法(1)先换元解“套”,令t=g(x),则y=f(t),再作出y=f(t)与t=g(x)的图象.(2)由零点个数结合t=g(x)与y=f(t)的图象特点,从而确定t的取值范围,进而决定参数的范围,即“从内到外”.此法称为双图象法(换元法+数形结合).【对点训练】已知函数f(x)=-x2-2x,g(x)=+14,>0,+1,≤0.若方程g(f(x))-a=0有4个不同的实数根,则实数a的取值范围是[1,54).【解析】令f(x)=t(t<1),则原方程化为g(t)=a,易知方程f(x)=t在t∈(-∞,1)时有2个不同的解,则原方程有4个不同的实数根等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图象如图,由图象可知,当1≤a<54时,函数y=g(t)(t<1)与y=a有2个不同的交点,即所求a的取值范围是[1,54).。
高考数学一轮复习第8讲 函数与方程
第8讲函数与方程1.函数的零点(1)函数零点的定义对于函数y=f(x)(x∈区间D),把使01f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)(x∈区间D)的零点.(2)三个等价关系方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与02x轴有交点⇔函数y=f(x)有03零点.(3)函数零点的判定(零点存在定理)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,并且有04 f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间05(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得06f(c)=0,这个07c也就是方程f(x)=0的根.2.二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与零点的关系Δ>0Δ=0Δ<0 二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴的交点08(x0),(x2,0)09(x1,0)无交点1,零点个数102111120有关函数零点的结论(1)若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.(3)连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.(4)函数的零点是实数,而不是点,是方程f(x)=0的实根.(5)由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)·f(b)<0,如图所示,所以f(a)·f(b)<0是y=f(x)在闭区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.1.(2020·云南玉溪一中二调)函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是() A.(-2,-1) B.(-1,0)C.(0,1) D.(1,2)答案 B解析易知函数f(x)=2x+3x在定义域上单调递增,且f(-2)=2-2-6<0,f(-1)=2-1-3<0,f(0)=1>0,所以由函数零点存在定理得,零点所在的区间是(-1,0).故选B.2.已知函数y=f(x)的图象是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:x 12345 6y 124.433-7424.5-36.7-123.6 则函数y=f(x)在区间[1,6]上的零点至少有()A.2个B.3个C.4个D.5个答案 B解析∵f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,故函数f(x)在区间[1,6]上至少有3个零点.3.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内的零点的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案 C解析 作出函数y =|x -2|与g (x )=ln x 的图象,如图所示.由图象可知两个函数的图象有两个交点,即函数f (x )在定义域内有2个零点.故选C .4.函数f (x )=e x +3x 的零点有________个. 答案 1解析 ∵f (x )=e x +3x 在R 上单调递增,且f (-1)=e -1-3<0,f (0)=1>0,∴函数f (x )有1个零点.5.(2020·河南信阳调研)若函数f (x )=3mx -4在[-2,0]上存在x 0,使f (x 0)=0,则实数m 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎦⎥⎥⎤-∞,-23解析 由已知得f (-2)·f (0)=(-6m -4)·(-4)≤0,解得m ≤-23,故实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎥⎤-∞,-23.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ex ,x≤0,x2-1,x >0,则函数y =f (x )-1的零点是________.答案 0或2解析 要求函数y =f (x )-1的零点,则令y =f (x )-1=0,即f (x )=1,又因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ex ,x≤0,x2-1,x >0,①当x ≤0时,f (x )=e x ,由e x =1,解得x =0.②当x >0时,f (x )=x 2-1,由x 2-1=1,解得x =2(负值舍去).综上可知,函数y =f (x )-1的零点是0或2.考向一 函数零点所在区间的判断例1 (1)(2020·济南模拟)已知f (x )=x 3+x -4,则函数f (x )的零点所在区间是( ) A .(-1,0) B .(0,1) C .(1,2) D .(2,3)答案 C解析 由函数f (x )=x 3+x -4在定义域上单调递增,且f (1)=1+1-4=-2<0,f (2)=8+2-4=6>0,再根据函数零点存在定理可得零点所在区间是(1,2),故选C .(2)(2020·长春模拟)设函数f (x )=log 4x -⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14x ,g (x )=log x -⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14x 的零点分别是x 1,x 2,则( )A .x 1x 2=1B .0<x 1x 2<1C .1<x 1x 2<2D .x 1x 2>2 答案 B解析 由题意可得x 1是函数y =log 4x 的图象和y =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14x 的图象的交点的横坐标,x 2是y =log x 的图象和函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14x 的图象的交点的横坐标,且x 1,x 2都是正实数,如图所示:故有log x 2>log 4x 1,故log 4x 1-log x 2<0,∴log 4x 1+log 4x 2<0,∴log 4(x 1x 2)<0,∴0<x 1x 2<1,故选B .判断函数零点所在区间的常用方法(1)定义法:利用函数零点存在定理,首先看函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是否连续,再看是否有f (a )·f (b )<0.若有,则函数y =f (x )在区间(a ,b )上必有零点.(2)解方程法:当对应方程易解时,可通过解方程确定方程是否有根落在给定区间上.(3)数形结合法:画出相应的函数图象,通过观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图象在给定区间上是否有交点来判断.1.已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b∈N *,则a +b =( )A .0B .2C .5D .7答案 C解析 ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上单调递增,∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3,∴a +b =5.2.若a <b <c ,则函数f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a )的两个零点分别位于区间( )A .(a ,b )和(b ,c )内B .(-∞,a )和(a ,b )内C .(b ,c )和(c ,+∞)内D .(-∞,a )和(c ,+∞)内答案 A解析 函数y =f (x )是图象开口向上的二次函数,最多有两个零点,由于a <b <c ,则a -b <0,a -c <0,b -c <0,因此f (a )=(a -b )(a -c )>0,f (b )=(b -c )(b -a )<0,f (c )=(c -a )(c -b )>0.所以f (a )f (b )<0,f (b )f (c )<0,即f (x )在区间(a ,b )和区间(b ,c )内各有一个零点.考向二 函数零点个数的讨论例2 (1)(2020·青岛模拟)已知图象连续不断的函数f (x )的定义域为R ,f (x )是周期为2的奇函数,y =|f (x )|在区间[-1,1]上恰有5个零点,则f (x )在区间[0,2020]上的零点个数为( )A .5050B .4041C .4040D .2020答案 B解析 因为图象连续不断的函数f (x )的定义域为R ,f (x )是周期为2的奇函数,y =|f (x )|在区间[-1,1]上恰有5个零点,所以f (0)=0,f (1)=0,x ∈(0,1)时,函数有1个零点,所以x ∈(0,1]时,函数有2个零点,所以x ∈(0,2020]时,函数有4040个零点,则f (x )在区间[0,2020]上的零点个数为4041.故选B .(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x <0,x2+12x ,x≥0,则函数y =f (f (x ))-1的零点个数为( )A .2B .3C .4D .5答案 B解析 由题意,令f (f (x ))-1=0,得f (f (x ))=1,令f (x )=t ,由f (t )=1,得t =-1或t =-1+174,作出函数f (x )的图象,如图所示,结合函数f (x )的图象可知,f (x )=-1有1个解,f (x )=-1+174有2个解,故y =f (f (x ))-1的零点个数为3,故选B .确定函数零点个数的方法及思路(1)解方程法:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)函数零点存在定理法:利用定理不仅要求函数在区间[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、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点或零点值所具有的性质.(3)数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题.先画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.3.函数f (x )=x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12|x |的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3答案 C解析 由f (x )=x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12|x |,得f (-x )=(-x )2-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12|-x |=f (x ),∴f (x )为偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,又f (0)·f (1)<0,∴f (x )在(0,+∞)上有且仅有1个零点.∴函数f (x )的零点个数为2,故选C .4.函数f (x )=2x |log 0.5x |-1的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4答案 B解析 由2x |log 0.5x |-1=0得|log 0.5x |=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x ,作出y =|log 0.5x |和y =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x 的图象,如图所示,则两个函数图象有两个交点,故函数f (x )=2x |log 0.5x |-1有两个零点.多角度探究突破考向三 函数零点的应用 角度1 利用零点比较大小例3 (1)已知a 是函数f (x )=2x -log x 的零点,若0<x 0<a ,则f (x 0)的值满足( ) A .f (x 0)=0 B .f (x 0)>0 C .f (x 0)<0D .f (x 0)与0的大小关系不确定 答案 C解析 在同一平面直角坐标系中作出函数y =2x ,y =log x 的图象(图略),由图象可知,当0<x 0<a 时,有2x 0<log x 0,即f (x 0)<0.(2)已知函数f (x )=x +2x ,g (x )=x +ln x ,h (x )=x -x -1的零点分别为x 1,x 2,x 3,则x 1,x 2,x 3的大小关系是( )A .x 2<x 1<x 3B .x 1<x 2<x 3C .x 1<x 3<x 2D .x 3<x 2<x 1答案 B解析 令y 1=2x ,y 2=ln x ,y 3=-x -1,因为函数f (x )=x +2x ,g (x )=x +ln x ,h (x )=x -x -1的零点分别为x 1,x 2,x 3,则y 1=2x ,y 2=ln x ,y 3=-x -1与y =-x 的图象的交点的横坐标分别为x 1,x 2,x 3,在同一平面直角坐标系内分别作出函数y 1=2x ,y 2=ln x ,y 3=-x -1及y =-x 的图象如图,结合图象可得x 1<x 2<x 3,故选B .在同一平面直角坐标系内准确作出已知函数的图象,数形结合,对图象进行分析,找出零点的范围,进行大小比较.5.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫15x -log 3x ,若实数x 0是方程f (x )=0的解,且x 0<x 1,则f (x 1)的值( )A .恒为负B .等于零C .恒为正D .不大于零答案 A解析 由于函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫15x -log 3x 在定义域内是减函数,于是,若f (x 0)=0,当x 0<x 1时,一定有f (x 1)<0.故选A .6.已知x 0是函数f (x )=2x+11-x的一个零点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0答案 B解析 在同一平面直角坐标系内作出函数y =2x和函数y =1x -1的图象,如图所示.由图象可知函数y =2x和函数y =1x -1的图象只有一个交点,即函数f (x )=2x +11-x只有一个零点x 0,且x 0>1.因为x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则由函数图象可知,f (x 1)<0,f (x 2)>0.角度2 由函数零点存在情况或个数求参数范围 例4 (1)(2020·海南省新高考诊断性测试)已知函数 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x2-4x +1,x≤0,2-2-x ,x>0,若关于x 的方程[f (x )-1]·[f (x )-m ]=0恰有5个不同的实根,则m 的取值范围为( )A .(1,2)B .(1,5)C .(2,3)D .(2,5)答案 A解析 由[f (x )-1][f (x )-m ]=0,得f (x )=1或f (x )=m ,作出y =f (x )的图象,如图所示.由图可知,方程f (x )=1有2个实根,故方程f (x )=m 有3个实根,故m 的取值范围为(1,2).(2)(2020·天津高考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x3,x≥0,-x ,x <0.若函数g (x )=f (x )-|kx 2-2x |(k ∈R )恰有4个零点,则k 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,-12∪(22,+∞)B .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,-12∪(0,22)C .(-∞,0)∪(0,22)D .(-∞,0)∪(22,+∞)答案 D解析 注意到g (0)=0,所以要使g (x )恰有4个零点,只需方程|kx -2|=错误!恰有3个实根即可,令h (x )=错误!,即y =|kx -2|与h (x )=错误!的图象有3个不同交点.因为h (x )=错误!=错误!当k =0时,y =2,如图1,y =2与h (x )=错误!的图象有1个交点,不满足题意;当k <0时,如图2,y =|kx -2|与h (x )=错误!的图象恒有3个不同交点,满足题意;当k >0时,如图3,当y =kx -2与y =x 2的图象相切时,联立方程得x 2-kx +2=0,令Δ=0得k 2-8=0,解得k =22(负值舍去),所以k >22.综上,k的取值范围为(-∞,0)∪(22,+∞).故选D .已知函数零点求参数范围的常用方法(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.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,作出函数的图象,然后数形结合求解.7.当x ∈[1,2]时,若函数y =12x 2与y =a x (a >0)的图象有交点,则a 的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12,2 解析 当a =1时,显然成立.当a >1时,如图①所示,使得两个函数图象有交点,需满足12×22≥a 2,即1<a ≤2;当0<a <1时,如图②所示,要使两个函数图象有交点,需满足12×12≤a 1,即12≤a <1,综上可知,a ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12,2. 8.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 -14,2解析 因为函数f (x )=4x -2x -a ,x ∈[-1,1]有零点,所以方程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 =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -122-14,因为x ∈[-1,1],所以2x∈12,2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -122-14∈-14,2.所以实数a 的取值范围是-14,2.一、单项选择题1.已知函数f (x )=6x -log 2x ,在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)答案 C解析 因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4).故选C .2.(2021·长郡中学高三月考)设函数f (x )=x +log 2x -m ,则“函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,4上存在零点”是“m ∈(1,6)”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 函数f (x )=x +log 2x -m 在区间(0,+∞)上单调递增,由函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,4上存在零点,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=-12-m <0,f (4)=6-m >0,解得-12<m <6,故“函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,4上存在零点”是“m ∈(1,6)”的必要不充分条件.故选B . 3.(2020·北京市大兴区一模)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增且存在零点的是( )A .y =e xB .y =x +1C .y =-log xD .y =(x -1)2答案 C解析 函数y =e x >0恒成立,不存在零点,即A 不符合题意;函数y =x +1>0恒成立,不存在零点,即B 不符合题意;函数y =-log x =log 2x 在(0,+∞)上单调递增,且当x =1时,y =0,所以函数的零点为x =1,即C 正确;函数y =(x -1)2在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,即D 不符合题意.故选C .4.函数f (x )=x -cos x 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 .有无穷多个零点答案 B解析 当x ∈(0,1]时,因为f ′(x )=12x+sin x ,x >0,sin x >0,所以f ′(x )>0,故f (x )在[0,1]上单调递增,且f (0)=-1<0,f (1)=1-cos1>0,所以f (x )在[0,1]内有唯一零点.当x >1时,f (x )=x -cos x >0,故函数f (x )在[0,+∞)上有且仅有一个零点,故选B .5.函数f (x )=x cos2x 在区间[0,2π]上的零点的个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5答案 D解析 f (x )=x cos2x =0⇒x =0或cos2x =0,又cos2x =0在[0,2π]上的根有π4,3π4,5π4,7π4,共4个,故f (x )有5个零点. 6.若x 0是方程⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x =x 的解,则x 0属于区间( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23,1B .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,23C .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13,12D .⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,13答案 C解析令g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x ,f (x )=x ,则g (0)=1>f (0)=0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12>f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13,所以由图象关系可得13<x 0<12.7.f (x )=3x -log 2(-x )的零点的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案 B解析 f (x )的定义域为(-∞,0),且f (x )在(-∞,0)上单调递增,f (-1)=13>0,f (-2)=-89<0,所以函数f (x )=3x -log 2(-x )有且仅有1个零点,故选B .8.[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[2.9]=2,[-4.1]=-5,已知f (x )=x -[x ](x ∈R ),g (x )=log 4(x -1),则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是( )A .1B .2C .3D .4答案 B解析 作出函数f (x )与g (x )的图象如图所示,发现有两个不同的交点,故选B .二、多项选择题9.(2020·山东德州高三模拟)已知函数f (x )=e |x |+|x |.则关于x 的方程f (x )=k 的根的情况,下列结论正确的是( )A .当k =1时,方程有一个实根B .当k >1时,方程有两个实根C .当k =0时,方程有一个实根D.当k≥1时,方程有实根答案ABD解析方程f(x)=k化为e|x|=k-|x|,设y1=e|x|,y2=k-|x|.y2=k-|x|表示斜率为1或-1的平行折线系,折线与曲线y1=e|x|恰好有一个公共点时,k=1.如图,若关于x 的方程f(x)=k有两个不同的实根,则实数k的取值范围是(1,+∞).故选ABD.10.(2021·湖南郴州高三质检)已知函数f(x)=|2x-2|+b的两个零点分别为x1,x2(x1>x2),则下列结论正确的是()A.1<x1<2 B.x1+x2<1C.x1+x2<2 D.x1<1答案AC解析函数f(x)=|2x-2|+b有两个零点,即y=|2x-2|的图象与直线y=-b有两个交点,交点的横坐标就是x1,x2(x1>x2),在同一平面直角坐标系中画出y=|2x-2|与y =-b的图象如图所示,可知1<x1<2,2x1-2+2x2-2=0,即4=2x1+2x2>22x1×2x2=22x1+x2,所以2x1+x2<4,所以x1+x2<2.11.(2020·海南中学高三月考)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer),简单地讲就是对于满足一定条件的连续函数f (x ),存在一个点x 0,使得f (x 0)=x 0,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )A .f (x )=2x +xB .f (x )=x 2-x -3C .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x2-1,x≤1,|2-x|,x >1D .f (x )=1x-x答案 BCD解析 根据定义可知,若f (x )有不动点,则f (x )=x 有解.对于A ,令2x +x =x ,所以2x =0,此时无解,故f (x )不是“不动点”函数;对于B ,令x 2-x -3=x ,所以x =3或x =-1,所以f (x )是“不动点”函数;对于C ,当x ≤1时,令2x 2-1=x ,所以x =-12或x =1,所以f (x )是“不动点”函数;对于D ,令1x -x =x ,所以x =±22,所以f (x )是“不动点”函数.故选BCD .12.(2020·山东临沂高三模拟)定义域和值域均为[-a ,a ]的函数y =f (x )和y =g (x )的图象如图所示,其中a >c >b >0,给出下列四个结论,其中正确的是( )A .方程f (g (x ))=0有且仅有三个解B .方程g (f (x ))=0有且仅有四个解C .方程f (f (x ))=0有且仅有八个解D .方程g (g (x ))=0有且仅有一个解 答案 AD解析 由图象可知对于函数y =f (x ),当-a ≤y <-c 时,方程有一解,当y =-c 时,方程有两解,当-c <y <c 时方程有三解,当y =c 时,方程有两解,当c <y ≤a时,方程有一解,对于函数y =g (x ),由图象可知,函数g (x )为单调递减函数,当-a ≤y ≤a 时,方程有唯一解.对于A ,设t =g (x ),则由f (g (x ))=0,即f (t )=0,此时t =-b 或t =0或t =b ,即t =g (x )有三个不同的值,又由函数g (x )为单调递减函数且a >c >b >0,所以方程f (g (x ))=0有三个不同的解,所以是正确的;对于B ,设t =f (x ),则由g (f (x ))=0,即g (t )=0,此时只有唯一的解t =b ,即方程b =f (x ),此时有三解,所以不正确;对于C ,设t =f (x ),则由f (f (x ))=0,即f (t )=0,此时t =-b 或t =0或t =b ,当t =-b,0或b 时,方程t =f (x )均有三个不同的解,则f (f (x ))=0有九个解,所以不正确;对于D ,设t =g (x ),则由g (g (x ))=0,即g (t )=0,此时t =b ,对于方程b =g (x ),只有唯一的解,所以是正确的.故选AD .三、填空题13.函数f (x )=ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13,1解析 ∵函数f (x )的图象为直线,由题意可得f (-1)f (1)<0,∴(-3a +1)(1-a )<0,解得13<a <1,∴实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13,1.14.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧xln x ,x>0,x2-x -2,x≤0,则其零点为________.答案 -1,1解析 当x >0时,由f (x )=0,即x ln x =0得ln x =0,解得x =1;当x ≤0时,由f (x )=0,即x 2-x -2=0,也就是(x +1)(x -2)=0,解得x =-1或x =2.因为x ≤0,所以x =-1.综上,函数的零点为-1,1.15.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x|,x≤m,x2-2mx +4m ,x>m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的实根,则m 的取值范围是________.答案 (3,+∞)解析 f (x )的图象如图所示,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的实根,只需4m -m 2<m ,解得m >3或m <0,又m >0,所以m >3.16.(2020·聊城二模)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-ln x ,0<x≤1,-1+ln x ,x>1,若f (a )=f (b ),则1a +1b的最小值为________.答案 1+1e2解析 已知分段函数f (x )在两段区间内都是单调函数,若f (a )=f (b ),则必然分属两段内,不妨设0<a ≤1,b >1,则f (a )=1-ln a ,f (b )=-1+ln b ,即1-ln a =-1+ln b ⇒ln a +ln b =ln (ab )=2⇒ab =e 2.当1a +1b =be2+1b =1e2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫b +e2b 时,令g (b )=1e2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫b +e2b ,b ∈(1,+∞),由双勾函数性质可知g (b )在区间(1,e)上单调递减,在区间(e ,+∞)上单调递增,所以g (b )min =g (e)=2e ,此时a =e(不符合题意),当1a +1b =1a +ae2=1e2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +e2a 时,令h (a )=1e2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +e2a ,a ∈(0,1],由双勾函数性质可知h (a )在区间(0,1]上单调递减,所以h (a )min =h (1)=1+1e2,此时a =1,b =e 2.故1a +1b的最小值为1+1e2.四、解答题17.函数f(x)的定义域为实数集R,且f(x)=错误!对任意的x∈R都有f(x+2)=f(x-2).若在区间[-5,3]上函数g(x)=f(x)-mx+m恰好有三个不同的零点,求实数m的取值范围.解因为对任意的x∈R都有f(x+2)=f(x-2),所以函数f(x)的周期为4.由在区间[-5,3]上函数g(x)=f(x)-mx+m有三个不同的零点,知函数f(x)与函数h(x)=mx-m 的图象在[-5,3]上有三个不同的交点.在同一平面直角坐标系内作出函数f(x)与h(x)在区间[-5,3]上的图象,如图所示.由图可知1-0-1-1≤m<1-0-5-1,即-12≤m<-16.21 / 21。
新高考数学二轮复习知识点总结与题型归纳 第5讲 基本初等函数、函数与方程(解析版)
第5讲 基本初等函数、函数与方程[考情分析] 1.基本初等函数的图象、性质是高考考查的重点,利用函数性质比较大小是常见题型.2.函数零点的个数判断及参数范围是高考的热点,常以压轴题形式出现.基本初等函数(Ⅰ)本节复习的基本初等函数包括:一次函数、二次函数、指数函数、对数函数和幂函数,三角函数在三角部分复习.函数的图象上直观地反映着函数的性质,学习函数的“捷径”是熟知函数的图象.熟知函数图象包括三个方面:作图,读图,用图.掌握初等函数一般包括以下一些内容:首先是函数的定义,之后是函数的图象和性质.函数的性质一般包括定义域,值域,图象特征,单调性,奇偶性,周期性,零点、最值以及值的变化特点等,研究和记忆函数性质的时候应全面考虑.函数的定义(通常情况下是解析式)决定着函数的性质,我们可以通过解析式研究函数的性质,也可以通过解析式画出函数的图象,进而直观的发现函数的性质. 【知识要点】1.一次函数:y =kx +b (k ≠0)(1)定义域为R ,值域为R ; (2)图象如图所示,为一条直线;(3)k >0时,函数为增函数,k <0时,函数为减函数;(4)当且仅当b =0时一次函数是奇函数.一次函数不可能是偶函数. (5)函数y =kx +b 的零点为⋅-kb2.二次函数:y =ax 2+bx +c (a ≠0)通过配方,函数的解析式可以变形为⋅-++=a b ac ab x a y 44)2(22 (1)定义域为R :当a >0时,值域为),44[2+∞-a b ac ;当a <0时,值域为]44,(2ab ac --∞;(2)图象为抛物线,抛物线的对称轴为abx 2-=,顶点坐标为)44,2(2a b ac a b --.当a >0时,抛物线开口向上;当a <0时,抛物线开口向下. (3)当a >0时,]2,(a b --∞是减区间,),2[+∞-ab是增区间; 当a <0时,]2,(a b --∞是增区间,),2[+∞-ab是减区间. (4)当且仅当b =0时,二次函数是偶函数;二次函数不可能是奇函数.(5)当判别式∆=b 2-4ac >0时,函数有两个变号零点aacb b 242-±-;当判别式∆=b 2-4ac =0时,函数有一个不变号零点ab 2-; 当判别式∆=b 2-4ac <0时,函数没有零点. 3.指数函数y =a x(a >0且a ≠1) (1)定义域为R ;值域为(0,+∞).(2)a >1时,指数函数为增函数;0<a <1时,指数函数为减函数; (3)函数图象如图所示.不具有奇偶性、周期性,也没有零点.4.对数函数y =log a x (a >0且a ≠1),对数函数y=log a x与指数函数y=a x互为反函数.(1)定义域为(0,+∞);值域为R.(2)a>1时,对数函数为增函数;0<a<1时,对数函数为减函数;(3)函数图象如图所示.不具有奇偶性、周期性,(4)函数的零点为1.5.幂函数y=xα(α∈R)幂函数随着α的取值不同,它们的定义域、性质和图象也不尽相同,但它们有一些共同的性质:(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都通过点(1,1);(2)如果α>0,则幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,+∞)上是增函数;(3)如果α<0,则幂函数在区间(0,+∞)上是减函数,在第一象限内,当x从右边趋向于原点时,图象在y轴右方无限地接近y轴,当x趋于+∞时,图象在x轴上方无限地接近x轴.要注意:因为所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且当x∈(0,+∞)时,xα>0,所以所有的幂函数y=xα(α∈R)在第一象限都有图象.根据幂函数的共同性质,可以比较容易的画出一个幂函数在第一象限的图象,再根据幂函数的定义域和奇偶性,我们可以得到这个幂函数在其他象限的图象,这样就能够得到这个幂函数的大致图象.6.指数与对数(1)如果存在实数x ,使得x n =a (a ∈R ,n >1,n ∈N +),则x 叫做a 的n 次方根. 负数没有偶次方根.),1()(+∈>=N n n a a n n ;⎩⎨⎧=为偶数时当为奇数时当n a n a a nn|,|,)( (2)分数指数幂,)0(1>=a a a n n;,0()(>==a a a a n m m n nm n ,m ∈N *,且nm为既约分数). *N ,,0(1∈>=-m n a aanm nm ,且nm为既约分数). (3)幂的运算性质a m a n =a m +n ,(a m )n =a mn ,(ab )n =a n b n ,a 0=1(a ≠0).(4)一般地,对于指数式a b=N ,我们把“b 叫做以a 为底N 的对数”记为log a N , 即b =log a N (a >0,且a ≠1). (5)对数恒等式:Na alog =N .(6)对数的性质:零和负数没有对数(对数的真数必须大于零!); 底的对数是1,1的对数是0. (7)对数的运算法则及换底公式:N M NMN M MN a a aa a a log log log ;log log )(log -=+=; M M a a log log αα=; bNN a a b log log log =.(其中a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,M >0,N >0).【复习要求】1.掌握基本初等函数的概念,图象和性质,能运用这些知识解决有关的问题;其中幂函数主要掌握y =x ,y =x 2,y =x 3,21,1x y xy ==这五个具体的幂函数的图象与性质.2.准确、熟练的掌握指数、对数运算;3.整体把握函数的图象和性质,解决与函数有关的综合问题.函数的图象 在函数图象上,定义域、值域、对应关系、单调性、奇偶性和周期性一览无遗.因此,快速准确地作出函数图象成为学习函数的一项基本功,而读图也从“形”的角度成为解决函数问题及其他相关问题的一种重要方法.【知识要点】作函数图象最基本的方法是列表描点作图法.常用的函数图象变换有:1.平移变换y=f(x+a):将y=f(x)的图象向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位可得.y=f(x)+a:将y=f(x)的图象向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|个单位可得.2.对称变换y=-f(x):作y=f(x)关于x轴的对称图形可得.y=f(-x):作y=f(x)关于y轴的对称图形可得.3.翻折变换y=|f(x)|:将y=f(x)的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴的上方,其他部分不变即得.y=f(|x|):此偶函数的图象关于y轴对称,且当x≥0时图象与y=f(x)的图象重合.【复习要求】1.能够在对函数性质作一定的讨论之后,用描点法作出函数的图象.2.能够对已知函数y=f(x)的图象,经过适当的图象变换得到预期函数的图象.3.通过读图能够分析出图形语言所表达的相关信息(包括函数性质及实际意义),运用数形结合的思想解决一些与函数有关的问题.考点一基本初等函数的图象与性质核心提炼1.指数函数y=a x(a>0,a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,a≠1)互为反函数,其图象关于y=x对称,它们的图象和性质分0<a<1,a>1两种情况,着重关注两函数图象的异同.2.幂函数y=xα的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,12,-1五种情况.【例题分析】1.=()A.2B.C.D.﹣2【考点】有理数指数幂及根式.【专题】转化思想;定义法;函数的性质及应用;数学运算.【答案】B【分析】利用根式与有理指数幂的互化以及有理指数幂的运算性质求解即可.【解答】解:原式=.故选:B.【点评】本题考查了有理数指数幂及根式的运算,主要考查了有理指数幂的互化以及有理指数幂的运算性质,属于基础题.2.函数y=2x(x≤0)的值域是()A.(0,1)B.(﹣∞,1)C.(0,1]D.[0,1)【考点】指数函数的定义、解析式、定义域和值域.【专题】函数思想;转化法;函数的性质及应用.【答案】C【分析】本题可利用指数函数的值域.【解答】解:∵y=2x(x≤0)为增函数,且2x>0,∴20=1,∴0<y≤1.∴函数的值域为(0,1].故选:C.【点评】本题考查的是函数值域的求法,关键是要熟悉指数函数的单调性,本题计算量极小,属于容易题.3.如果函数f(x)=3x+b的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限,则()A.b<﹣1B.﹣1<b<0C.0<b<1D.b>1【考点】指数函数的图象与性质.【专题】计算题;函数思想;转化法;函数的性质及应用;数学运算.【答案】B【分析】利用函数图象的平移变换,得到关于b的不等式,再求出b的范围.【解答】解:∵函数f(x)=3x+b的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限,∴函数f(x)=3x+b是由函数f(x)=3x的图象向下平移|b|个单位长度得到,且|b|<1,又∵图象向下平移,∴b<0,∴﹣1<b<0,故选:B.【点评】本题主要考查了函数图象的平移变换,是基础题.函数的最值最大值与最小值是研究变量问题时常需要考虑的问题,也是高中数学中最重要的问题之一.函数的最大值、最小值问题常与实际问题联系在一起.函数的最值与值域在概念上是完全不同的,但对于一些简单函数,其求法是相通的. 【知识要点】本节主要讨论两类常见的函数最值的解决方法及其应用.1.基本初等函数在特定区间上的最值(或值域)问题.解决这类问题的方法是:作出函数图象,观察单调性,求出最值(或值域).2.一些简单的复合函数的最值问题.解决这类问题的方法通常有: (1)通过作出函数图象变成第1类问题; (2)通过换元法转化成第1类问题; (3)利用平均值定理求最值;(4)通过对函数单调性进行讨论进而求出最值.其中讨论单调性的方法可以用单调性定义或导数的知识(导数的方法在后面相应章节复习); (5)转化成几何问题来求解,如线性规划问题等. 【复习要求】从整体上把握求函数最值的方法,明确求最值的一般思路.函数与方程【知识要点】1.如果函数y =f (x )在实数a 处的值等于零,即f (a )=0,则a 叫做这个函数的零点. 函数零点的几何意义:如果a 是函数y =f (x )的零点,则点(a ,0)一定在这个函数的函数图象上,即这个函数与x 轴的交点为(a ,0). 2.零点的判定如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是不间断的,而且f (a )f (b ),则这个函数在区间[a ,b ]上至少有一个零点.这也是二分法的依据.注意:上述判定零点的方法只是判断零点存在的充分条件.这种判定零点方法主要适用于在无法对函数进行作图而且也不易对函数所对应的方程求根的情况下.如果可以画出函数的图象(这时判断函数零点的方法将是非常直观的),如果函数所对应的方程可以求根,那么就可以用“作图”和“求根”的方法判断零点. 3.用二分法求函数y =f (x ),x ∈D 零点的一般步骤为:第一步、确定初始区间,即在D 内取一个闭区间[a ,b ],使得f (a )f (b )<0; 第二步、求中点及其对应的函数值,即求)(21b a x +=<0以及f (x )的值,如果f (x )=0,则计算终止,否则进一步确定零点所在的区间;第三步、计算精确度,即计算区间的两个端点按给定的精确度取近似值时是否相等,若相等,则计算终止,否则重复第二步.【复习要求】1、结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.2、能够用二分法求相应方程的近似解.考点二函数的零点核心提炼判断函数零点个数的方法:(1)利用零点存在性定理判断法.(2)代数法:求方程f(x)=0的实数根.(3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y=f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性.规律方法利用函数零点的情况求参数值(或取值范围)的三种方法【例题分析】1.函数f(x)=﹣lnx的零点所在的大致区间是()A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(e,+∞)【考点】函数的零点.【专题】函数的性质及应用.【答案】B【分析】由函数的解析式可得f(2)•f(3)<0,再利用函数的零点的判定定理可得函数的零点所在的大致区间.【解答】解:∵函数满足f(2)=>0,f(3)=1﹣ln3<0,∴f (2)•f(3)<0,根据函数的零点的判定定理可得函数的零点所在的大致区间是(2,3),故选:B .【点评】本题主要考查函数的零点的判定定理的应用,属于基础题. 2.已知函数f (x )=﹣log 2x ,在下列区间中,函数f (x )有零点的是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)【考点】函数的零点.【专题】计算题;函数思想;试验法;函数的性质及应用. 【答案】B【分析】首先判断函数f (x )=﹣log 2x 在(0,+∞)上是减函数,且连续;从而由零点的判定定理判断即可.【解答】解:易知函数f (x )=﹣log 2x 在(0,+∞)上是减函数,且连续; f (1)=1﹣0=1>0,f (2)=﹣1=﹣<0; 故函数f (x )有零点的区间是(1,2); 故选:B .【点评】本题考查了函数的性质的判断与应用及零点的判定定理的应用,注意掌握基本初等函数的性质.3.函数24,0()(),0x x f x g x x ⎧->=⎨<⎩是奇函数,则函数()f x 的零点是 2± .【答案】2±.【考点】函数的零点;函数奇偶性的性质与判断【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;数学运算 【分析】由已知函数解析式及奇函数的对称性即可求解. 【解答】解:当0x >时,()240x f x =-=, 解得,2x =,根据奇函数的对称性可知,2x =-也是函数()f x 的零点, 故答案为:2±.【点评】本题主要考查了函数零点的求解,属于基础题.考点3 函数零点的判定定理 【例题分析】1.在下列区间中,存在函数3()2f x lnx x =-+的零点的是( )A .1(0,)2B .1(,1)2C .(1,2)D .(2,3)【答案】AD【考点】函数零点的判定定理【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;函数的性质及应用;数学运算【分析】根据题意,求出函数的导数,分析()f x 的单调区间,由函数零点判断定理依次分析选项,综合即可得答案.【解答】解:根据题意,3()2f x lnx x =-+,其定义域为(0,)+∞,其导数11()1xf x x x -'=-=,在区间(0,1)上,()0f x '>,()f x 为增函数, 在区间(1,)+∞上,()0f x '<,()f x 为减函数, 依次分析选项:对于A ,()f x 在1(0,)2上递增,2222111311()022f ln e e e e =-+=--<,1113()12022222ef ln ln ln =-+=-=>,在()f x 在1(0,)2上存在零点,A 正确,对于B ,()f x 在1(2,1)上递增,1()1202f ln =->,f (1)3111022ln =-+=>,在()f x 在1(2,1)上不存在零点,B 错误,对于C ,()f x 在(1,2)上递减,f (1)102=>,f (2)31222022ln ln =-+=->, 在()f x 在(1,2)上不存在零点,C 错误, 对于D ,()f x 在(2,3)上递减,f (2)1202ln =->,f (3)33333022ln ln =-+=-<, 在()f x 在(2,3)上存在零点,D 正确, 故选:AD .【点评】本题考查函数的零点判断定理,解题的关键是确定区间端点对应的函数值异号,属于基础题.2.函数2()2log f x x x =-+的零点所在的一个区间是( ) A .(4,5) B .(3,4)C .(2,3)D .(1,2)【答案】D【考点】函数零点的判定定理【专题】转化思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑推理【分析】由函数解析式,判断f (1)f (2)0<,由零点的存在性定理进行分析求解即可. 【解答】解:因为2()2log f x x x =-+, 所以f (1)212log 110=-+=-<, f (2)222log 210=-+=>,所以f (1)f (2)0<,由零点的存在性定理可得,函数2()2log f x x x =-+的零点所在的一个区间是(1,2). 故选:D .【点评】本题考查了函数零点的问题,主要考查了函数零点的存在性定理的应用,属于基础题.3.利用二分法求方程20lnx x +-=的近似解,已求得()2f x lnx x =+-的部分函数值的数据如表:A .1.55B .1.62C .1.71D .1.76【答案】A【考点】函数零点的判定定理【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑推理【分析】利用表格中的数据,在结合零点的存在性定理进行分析求解即可. 【解答】解:根据表中的数据可得,(1.5)0.0945f =-,(1.5625)0.0088f =, 故函数()f x 的零点在区间(1.5,1.5625)之间, 只有1.55符合要求. 故选:A .【点评】本题考查了函数零点的求解,涉及了零点存在性定理的应用,解题的关键是熟练掌握函数零点的存在性定理,属于基础题. 函数零点与方程根的关系 【例题分析】1.已知函数2,12()1,21log x x f x x x <⎧⎪=⎨>⎪-⎩,若方程()0f x a -=至少有两个实数根,则实数a 的取值范围为( ) A .(0,1)B .(0,1]C .[0,2)D .[0,2]【答案】A【考点】函数的零点与方程根的关系【专题】计算题;数形结合;转化思想;演绎法;函数的性质及应用;逻辑推理;数学运算【分析】首先将问题转化为两个函数交点个数的问题,然后数形结合即可确定实数a的取值范围.【解答】解:原问题等价于函数y a与函数()f x至少有两个交点,绘制函数图象如图所示,观察可得,实数a的取值范围是(0,1).故选:A.【点评】本题主要考查由函数的零点个数求参数的方法,等价转化的数学思想,数形结合的数学思想等知识,属于基础题.2.若方程|2x﹣2|=b有一个零点,则实数b的取值范围是.【考点】函数的零点;函数的零点与方程根的关系.【专题】数形结合;数形结合法;函数的性质及应用;逻辑推理.【答案】(2,+∞)∪{0}..【分析】根据函数与方程之间的关系,作出两个函数的图象,利用数形结合进行求解即可.【解答】解:作出函数y=|2x﹣2|的图象如图:要使方程|2x﹣2|=b有一个零点,则函数y=|2x﹣2|与y=b有一个交点,则b>2或b=0,故实数b的取值范围是b>2或b=0,即(2,+∞)∪{0}.故答案为:(2,+∞)∪{0}.【点评】本题主要考查函数与方程的应用,作出函数图象,利用数形结合是解决本题的关键,是基础题.3.已知关于x 的方程|310|x a -=有两个不同的实根1x ,2x ,且212x x =,则实数a 的值是() A .5 B .6 C .7 D .15【答案】B【考点】函数的零点与方程根的关系【专题】方程思想;转化法;高考数学专题;函数的性质及应用;数学运算【分析】根据条件可得3log (10)(010)x a a =±<<,然后由212x x =,得到33log (10)2log (10)a a +=-或33log (10)2log (10)a a -=+,再求出a 的值.【解答】解:关于x 的方程|310|x a -=有两个不同的实根1x ,2x ,∴由|310|x a -=,可知010a <<,3log (10)(010)x a a ∴=±<<,关于x 的方程|310|x a -=有两个不同的实根1x ,2x ,且212x x =, 33log (10)2log (10)a a ∴+=-或33log (10)2log (10)a a -=+ 210(10)a a ∴+=-或210(10)a a -=+,6a ∴=±或15a =±,又010a <<, 6a ∴=.故选:B .【点评】本题考查了函数的零点与方程根的关系,考查了方程思想和转化思想,属基础题.。
高考数学复习考点题型解题技巧专题讲解05 函数解析式
高考数学复习考点题型解题技巧专题讲解第5讲函数解析式专项突破高考定位函数的表示有三种图像法、列表法、解析法,在高考中每年都会考察,解析式的考察一直是高考的重点,既有常规的求解析式求法融合在函数综合题中,也有新高考中的新形式,比如给图写式,给性质写式等,考察学生的多维的思维能力,对函数的整体把握。
考点解析(1)换元法求解析式(2)方程组求解析式(3)利用对称性周期性求解析式(4)给图辨析解析式(5)开放试题中的解析式(6)目标量(式)的函数解析式化分项突破类型一、换元法求解析式例1-1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f(x2+1)=x4,则函数y=f(x)的解析式是()A.()()21,0f x x xf x x x=-≥=-≥B.()()21,1C.()()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.练.(多选)函数概念最早是在17世纪由德国数学家莱布尼茨提出的,后又经历了贝努利、欧拉等人的改译.德国数学家康托尔创立的集合论使得函数的概念更严谨.后人在此基础上构建了高中教材中的函数定义:“一般地,设A ,B 是两个非空的数集,如果按某种对应法则f ,对于集合A 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 和它对应,那么这样的对应叫做从A 到B 的一个函数”,则下列对应法则f 满足函数定义的有()A .()2f x x =B .()2f x x =C .(cos )f x x =D .()x f e x = 【答案】AD【解析】对于A.令()2(0),t t t x f ===≥符合函数定义;对于B,令()2(0),t x f t t ==≥,设()2,4t f t ==±,一个自变量对应两个函数值,不符合函数定义;对于C,设cos ,t x =当2,1t =则x 可以取包括3π±等无数多的值,不符合函数定义;对于D.令())ln (0,x t e t f t t >==,符合函数定义.故选AD练(2022秋•渝中区校级月考)对任意x ∈R,存在函数f (x )满足( )A .f (cos x )=sin2xB .f (sin2x )=sin xC .f (sin x )=sin2xD .f (sin x )=cos2x【分析】根据函数定义,每个自变量只能对应唯一一个函数值.对于A 、B 、C 可采用取特殊值来排除,对于D 选项可利用换元法来求函数的解析式即可判断.【解答】解:对于A ,取x ,则cos x ;sin2x =1,∴f ()=1;若取x,则cos x;sin2x=﹣1,∴f()=﹣1;则f()=1又f()=﹣1,与函数的定义,“每个自变量x只能对应唯一一个函数值y”矛盾,故A错误;同理,对于B,取2x,则sin2x;sin x,∴f();若取2x,则sin2x;sin x,∴f(),故B错误;同理,对于C,取x,则sin x;sin2x,∴f();若取x,则sin x;sin2x,∴f(),故C错误;对于D,令sin x=t,cos2x=1﹣2sin2x=1﹣2t2,∴f(t)=1﹣2t2,满足函数定义.故选:D.类型二、方程组求解析式例2-1(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2 B.x R∃∈,22432()x xf x++>C.()f x的最大值为2 D.x R∀∈,22452()x xf 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.练.已知函数()f x 在R 上满足2()2(2)88f x f x x x =--+-,则曲()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程是()A .21y x =-B .y x =C .32y x =-D .23y x =-+【答案】A【分析】先根据2()2(2)88f x f x x x =--+-求出函数()f x 的解析式,然后对函数()f x 进行求导,进而可得到()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程的斜率,最后根据点斜式可求切线方程.【详解】2()2(2)88f x f x x x =--+-,2(2)2()(2)8(2)8f x f x x x ∴-=--+--.2(2)2()441688f x f x x x x ∴-=-+-+--.将(2)f x -代入2()2(2)88f x f x x x =--+-,得22()4()28888f x f x x x x x =--+-+-,2()f x x ∴=,()2f x x '=,()y f x ∴=在(1,(1))f 处的切线斜率为2y '=,∴函数()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程为12(1)y x -=-,即21y x =-.故选:A.练.(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.练。
二次函数与一元二次方程、不等式【八大题型】(解析版)-2025年新高考数学一轮复习
二次函数与一元二次不等式【八大题型】【新高考专用】【题型1不含参一元二次不等式的解法】【题型2含参一元二次不等式的解法】【题型3由一元二次不等式的解确定参数】【题型4其他不等式的解法】【题型5一元二次不等式根的分布问题】【题型6二次函数的单调性、最值问题】【题型7一元二次不等式恒成立问题】【题型8一元二次不等式有解问题】1、二次函数与一元二次方程、不等式考点要求真题统计考情分析(1)会从实际情景中抽象出一元二次不等式(2)掌握三个“二次”的关系,会解一元二次不等式(3)了解分式、高次、绝对值不等式的解法2020年I 卷:第1题,5分2023年新高考I 卷:第1题,5分一元二次不等式是高考数学的重要内容.从近几年高考情况来看,三个“二次”的关系是必考内容,单独考查的频率很低,偶尔作为已知条件的一部分出现在其他考点的题目中;此外,“含参不等式恒成立与能成立问题”也是常考的热点内容,这类问题把不等式、函数、三角、几何等知识有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐.【知识点1一元二次不等式】1.一元二次不等式的解法(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;②计算对应方程的判别式;③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;④根据函数图象与x 轴的相关位置写出不等式的解集.(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.2.分式、高次、绝对值不等式的解法(1)解分式不等式的一般步骤:①对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.②对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.(2)解高次不等式的一般步骤:高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.(3)解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.3.一元二次不等式恒成立、存在性问题不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac<0;一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac≤0;一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为a<0,Δ≤0.【方法技巧与总结】1.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R,则一定满足a>0Δ<0 ;2.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为φ,则一定满足a<0Δ≤0 ;3.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R,则一定满足a<0Δ<0 ;4.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为φ,则一定满足a>0Δ≤0 .【题型1不含参一元二次不等式的解法】1(2023·广东珠海·模拟预测)不等式x2+x-6<0的解集是()A.-6,1B.-1,6C.-2,3D.-3,2【解题思路】利用二次不等式的解法可得出原不等式的解集.【解答过程】由x2+x-6<0得x-2x+3<0,解得-3<x<2,故原不等式的解集为-3,2.故选:D.2(2024·天津·一模)设x∈R,则“x<0”是“x2-x>0”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.既不充分也不必要条件【解题思路】解出不等式x 2-x >0后,结合充分条件与必要条件的定义即可得.【解答过程】由x 2-x >0,解得x >1或x <0,故“x <0”是“x 2-x >0”的充分不必要条件.故选:A .3(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x 2-1<3x +1 的解集是()A.x ∣x <4B.x ∣-4<x <1C.x ∣-1<x <4D.x ∣x <-1 或x >4【解题思路】将不等式化简成一元二次不等式的标准形式,即可求得结果.【解答过程】由不等式x 2-1<3x +1 可得x 2-3x -4<0,即x -4 x +1 <0,可得-1<x <4,因此不等式x 2-1<3x +1 的解集是x ∣-1<x <4 .故选:C .4(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知命题p :集合A =x x 2+x -2>0 ,命题q :集合B =x x 2+2x -3>0 ,则p 是q 的( )条件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要【解题思路】解出集合A 、B ,利用集合的包含关系判断可得出结论.【解答过程】∵A =x x 2+x -2>0 =x x +2 x -1 >0 =x x <-2或x >1 ,B =x x 2+2x -3>0 =x x +3 x -1 >0 =x x <-3或x >1 ,∴B 是A 的真子集,因此,p 是q 的必要不充分条件.故选:B .【题型2含参一元二次不等式的解法】1(23-24高一上·海南海口·期中)若0<m <1,则不等式x -m x -1m<0的解集为()A.x 1m <x <mB.x x >1m 或x <mC.x x <1m或x >m D.x m <x <1m【解题思路】根据0<m <1得到1m >m ,从而写出x -m x -1m <0的解集.【解答过程】因为0<m <1,所以1m>m ,所以x -m x -1m <0的解集为x m <x <1m.故选:D .2(23-24高一上·山东·阶段练习)不等式ax 2-a +1 x +1≥0a <0 的解集为( ).A.x 1a ≤x ≤1B.x 1≤x ≤1aC.x x ≤1a 或x ≥1D.x x ≤1或x ≥1a【解题思路】由一元二次不等式的解法求解.【解答过程】原不等式可化为ax -1 x -1 ≥0即a x -1a (x -1)≥0,而a <0,故1a<1,y =ax 2-(a +1)x +1图象开口向下,故原不等式的解集为x 1a≤x ≤1 .故选:A .3(23-24高一上·河南开封·期中)关于x 的不等式ax 2-a +1 x +1<0的解集不可能是()A.∅B.x x >1C.x 1 <x <1aD.x |x <1 或x >1a【解题思路】将原不等式化为ax -1 x -1 <0,再分类讨论a 的取值情况进行求解.【解答过程】由题意,原不等式可化为ax -1 x -1 <0当a =0时,原不等式为-x +1<0,解得x >1,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,0<1a <1,原不等式的解集为x 1a<x <1 ;当0<a <1时,1a >1,原不等式的解集为x 1<x <1a ;当a =1时,1a =1,原不等式的解集为∅;当a <0时,1a <1,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;综上,当a =0时,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,原不等式的解集为x 1a <x <1 ;当0<a <1时,原不等式的解集为x 1<x <1a;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a <0时,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;故不可能的解集为x |x <1 或x >1a .故选:D .4(23-24高一上·浙江台州·期中)不等式ax 2+bx +c >0的解集为x -3<x <2 ,则下列选项正确的为()A.a +b +c <0B.9a +3b +c >0C.不等式cx 2+ax +b >0的解集为x -13<x <12D.不等式cx 2+bx +a >0的解集为x x >12 或x <-13 【解题思路】赋值法可解AB ,消去参数可解CD .【解答过程】记f x =ax 2+bx +c ,因为1∈x -3<x <2 所以f 1 =a +b +c >0,故A 错误;因为3∉x -3<x <2所以f 3 =9a +3b +c ≤0,故B 错误;由题知-3和2是方程ax 2+bx +c =0的两个实根,所以-b a =-3+2=-1,ca=-3×2=-6且a <0解得b =a ,c =-6a故cx 2+ax +b =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,C 错误;cx 2+bx +a =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,D 正确;故选:D .【题型3由一元二次不等式的解确定参数】1(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于x 的不等式x 2-m +1 x +m <0的解集中恰有三个整数,则实数m 的取值范围为()A.-3,-2 ∪4,5B.-2,-1 ∪4,5C.-3,1 ∪4,5D.-3,5【解题思路】分类讨论x 2-(m +1)x +m =0的两根大小,结合已知条件,通过求一元二次不等式即可求解.【解答过程】原不等式可化为(x -1)(x -m )<0,当m >1时,得1<x <m ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<m ≤5;当m <1时,得m <x <1,此时解集中的整数为-2,-1,0,则-3≤m <-2,综上所述,m 的取值范围是[-3,-2)∪(4,5].故选:A .2(2024·广东·一模)已知a ,b ,c ∈R 且a ≠0,则“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”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.既不充分也不必要条件【解题思路】根据一元二次不等式的解及充分条件、必要条件求解.【解答过程】由题意,二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ,则等价于a >0-b2a =1Δ=b 2-4ac =0 ,即a =c >0,b =-2a ,即a +b +c =0,当a +b +c =0时,不能推出a =c >0,b =-2a ,所以“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的充分不必要条件,故选:A .3(23-24高三上·云南德宏·期末)已知关于x 的不等式x 2-ax +b ≤0的解集为x 2≤x ≤3 ,则关于x 的不等式x 2-bx +a <0的解集为()A.x 2<x <3B.x 1<x <3C.x 2<x <5D.x 1<x <5【解题思路】根据一元二次不等式的解集与对应一元二次方程的根之间的关系求出a 、b 的值,再解不等式.【解答过程】根据题意,方程x 2-ax +b =0的两根为2和3,则a =2+3=5,b =2×3=6,则x 2-bx +a <0为x 2-6x +5<0,其解集为x 1<x <5 .故选:D .4(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)关于x 的不等式x 2-ax -6a <0的解集是{x |m <x <n },且n -m ≤5,则实数a 的取值范围()A.-25,-24B.0,1C.-25,-24 ∪0,1D.-25,-24 ∪0,1【解题思路】先求出m =a -a 2+24a 2,n =a +a 2+24a2,再根据n -m ≤5,即可求出.【解答过程】关于x的不等式x2-ax-6a<0的解集是{x|m<x<n},∴m,n是方程x2-ax-6a=0的两个根,∴Δ=a2+24a>0即a(a+24)>0,∴a<-24或a>0,∴m=a-a2+24a2,n=a+a2+24a2,∵n-m≤5,∴a+a2+24a2-a-a2+24a2≤5,即a2+24a-25≤0,即(a-1)(a+25)≤0,解得-25≤a≤1,综上所述-25≤a<-24,或0<a≤1,故选:D.【题型4其他不等式的解法】1(23-24高一上·湖南长沙·期末)解下列不等式:(1)2xx-1≥4;(2)2x-3+x-2≤3.【解题思路】(1)将分式不等式化为2x-2x-1≤0且x≠1,求出解集;(2)将绝对值不等式化为分段函数,零点分段法求解绝对值不等式.【解答过程】(1)不等式2xx-1≥4,移项得2xx-1-4≥0,通分得4-2xx-1≥0,可转化为2x-2x-1≤0且x≠1,解得1<x≤2,不等式解集为x 1<x≤2.(2)令y=2x-3+ x-2=3x-5,x≥2,x-1,32<x<2,-3x+5,x≤32,当x≥2时,3x-5≤3,解得x≤83,即x∈2,83;当32<x<2时,x-1≤3,解得x≤4,即x∈32,2;当x≤32时,-3x+5≤3,解得x≥23,即x∈23,32;综上所述:不等式解集为x 23≤x≤83.2(23-24高一上·江苏扬州·期中)求下列不等式的解集(1)3x-1x+1>4;(2)2x-3x+1<1(3)x+2<1【解题思路】(1)将原不等式3x-1x+1>4等价转换为x-13x+5>0,解一元二次不等式即可.(2)将原不等式2x-3x+1<1等价转换为x+1x-4<0,解一元二次不等式即可.(3)将原不等式x+2<1等价转换为x+1x+3<0,解一元二次不等式即可.【解答过程】(1)由题意3x -1 x +1 >4⇔3x 2+2x -1>4⇔3x 2+2x -5>0⇔x -1 3x +5 >0,解不等式得x <-53或x >1,从而不等式3x -1 x +1 >4的解集为-∞,-53∪1,+∞ .(2)由题意2x -3x +1<1⇔x -4x +1<0⇔x +1 x -4 <0,解不等式得-1<x <4,从而不等式2x -3x +1<1的解集为-1,4 .(3)由题意x +2 <1⇔x +2 2-12<0⇔x +1 x +3 <0,解不等式得-3<x <-1,从而不等式x +2 <1的解集为-3,-1 .3(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)解下列不等式:(1)5-x x 2-2x -3<-1;(2)(x -1)(x +2)2≥0.【解题思路】对不等式因式分解,由数轴标根法或分类讨论求解即可.【解答过程】(1)5-x x 2-2x -3<-1⇔x 2-3x +2x 2-2x -3<0⇔(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)<0,由数轴标根法得,解集为(-1,1)∪(2,3);(2)(x -1)(x +2)2≥0⇔x -1≥0x +2≠0 或x +2=0,易得解集为{-2}∪[1,+∞).4(2023高一·上海·专题练习)解下列关于x 的不等式.(1)x +4 x +5 22-x 3<0;(2)x 2-4x +13x 2-7x +2<1.【解题思路】(1)由题意不等式等价于x ≠-5x +4 x -2 3>0,由零点标根法画图即可求解.(2)由题意不等式等价于(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,由零点标根法画图即可求解.【解答过程】(1)原不等式等价于x +4 x +5 2x -2 3>0,所以x ≠-5x +4 x -2 3>0,如图所示:解得x <-4或x >2且x ≠-5,所以原不等式解集为x |x <-5 或-5<x <-4或x >2 .(2)由x 2-4x +13x 2-7x +2<1得,-2x 2+3x -13x 2-7x +2<0,∴原不等式等价于2x -1 x -13x -1 x -2 >0,即(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,如图所示:解得x <13或12<x <1或x >2,所以原不等式的解集为{x |x <13或12<x <1或x >2}.【题型5一元二次不等式根的分布问题】1(2024高三·全国·专题练习)关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,那么a 的取值范围是()A.-27<a <25B.a >25 C.a <-27D.-211<a <0【解题思路】说明a =0时,不合题意,从而将ax 2+a +2 x +9a =0化为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,结合其与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,可列不等式即可求得答案.【解答过程】当a =0时,ax 2+a +2 x +9a =0即为2x =0,不符合题意;故a ≠0,ax 2+a +2 x +9a =0即为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,由于关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,则y =ax 2+a +2 x +9a 与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故x =1时,y <0,即1+1+2a ×1+9<0,解得2a <-11,故-211<a <0,故选:D .2(23-24高三上·四川·阶段练习)若关于x 的方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是()A.-65,-1 B.-65,1 C.-∞,-65 ∪-1,+∞D.-∞,-65∪1,+∞【解题思路】令g x =x 2-2ax +a +2,依题意可得Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,解得即可.【解答过程】令g x =x 2-2ax +a +2,因为方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,所以Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,即Δ=4a 2-4a +2 >0-2<a <14+4a +a +2>01-2a +a +2>0,解得-65<a <-1,所以a 的取值范围是-65,-1 .故选:A .3(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数a <b ,关于x 的不等式x 2-a +b x +ab +1<0的解集为x 1,x 2 ,则实数a 、b 、x 1、x 2从小到大的排列是()A.a <x 1<x 2<bB.x 1<a <b <x 2C.a <x 1<b <x 2D.x 1<a <x 2<b【解题思路】由题可知x 1+x 2=a +b ,再利用中间量m ,根据x 1+x 2与x 1x 2之间的关系求出的取值范围,即可判断a 、b 、x 1、x 2之间的关系.【解答过程】由题可得:x 1+x 2=a +b ,x 1x 2=ab +1.由a <b ,x 1<x 2,设x 1=a +m ,则x 2=b -m .所以x 1x 2=(a +m )(b -m )=ab +m (b -a )-m 2=ab +1,所以m (b -a )-m 2=1,m =1+m 2b -a .又a <b ,所以b -a >0,所以m >0.故x 1>a ,x 2<b .又x 1<x 2,故a <x 1<x 2<b .故选:A .4(23-24高三·全国·阶段练习)方程x 2+(m -2)x +5-m =0的一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,则m 的取值范围是()A.(-5,-4)B.-133,-2 C.-133,-4 D.(-5,-2)【解题思路】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质有f (2)>0,f (3)<0),f (4)>0,求得m 的取值范围.【解答过程】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质,若一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,只需f (2)>0f (3)<0f (4)>0 ,即4+2(m -2)+5-m >09+3(m -2)+5-m <016+4(m -2)+5-m >0,解不等式组可得-133<m <-4,即m 的取值范围为-133,-4 ,故选:C .【题型6二次函数的单调性、最值问题】1(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,则实数m 的取值范围是()A.-∞,2B.2,+∞C.-∞,4D.4,+∞【解题思路】利用二次函数的对称轴及函数的单调性列出不等式求解.【解答过程】因为函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,所以m 2≥2,解得m ≥4.故选:D .2(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数f (x )=2x 2-kx -8在[-2,1]上具有单调性,则实数k 的取值范围是()A.k ≤-8B.k ≥4C.k ≤-8或k ≥4D.-8≤k ≤4【解题思路】根据二次函数的单调性和对称轴之间的关系,建立条件求解即可.【解答过程】函数f (x )=2x 2-kx -8对称轴为x =k4,要使f (x )在区间[-2,1]上具有单调性,则k 4≤-2或k4≥1,∴k ≤-8或k ≥4综上所述k 的范围是:k ≤-8或k ≥4.故选:C .3(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若函数y =x 2-2x -3的定义域为[-1,t ],值域为[-4,0]则实数t 的取值范围为()A.1≤t ≤3B.1<t <3C.-1<t <3D.-1<t ≤3【解题思路】利用分类讨论-1<t ≤1与t >1,求解t 范围.【解答过程】由y =x 2-2x -3的定义域为-1,t ,对称轴为x =1,y =x 2-2x -3当-1<t ≤1时,y =x 2-2x -3在-1,t 单调递减,则y min =t 2-2t -3,y max =(-1)2-2×-1 -3=0,而函数的值域为-4,0 ,则t 2-2t -3=-4,解得t =1,故t =1,当t >1时,y =x 2-2x -3在-1,1 单调递减,在1,t 单调递增,则y min =12-2×1-3=-4,y =-1 2-2×-1 -3=0,y =t 2-2t +3,故-4≤t 2-2t -3≤0,解得-1≤t ≤3,故1<t ≤3,综上所述,t 的取值范围为1≤t ≤3,故选:A .4(2024高三·全国·专题练习)已知函数f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,若关于x 的不等式f x <c 的解集为m ,m +4 ,则实数c 的值为()A.9B.8C.6D.4【解题思路】先由f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,得到Δ=0,再由f (x )<c 的解集为(m ,m +4),得到f (x )-c =0的根为m ,m +4,从而利用韦达定理即可求解.【解答过程】因为f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 开口向上,最小值为0,∴Δ=a 2-4b =0,∴b =a 24,则f (x )=x 2+ax +a 24=x +a 22,∵f (x )<c 的解集为(m ,m +4),所以m ,m +4是f (x )-c =0的两个不等实根,即m ,m +4是x 2+ax +a 24-c =0的两个不等实根,所以m +m +4=-a ,则m =-a -42,∴c =f (m )=m +a 2 2=-a -42+a 22=4.故选:D .【题型7一元二次不等式恒成立问题】1(2023·福建厦门·二模)不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是()A.a >2B.a ≥1C.a >1D.0<a <12【解题思路】分a =0和a ≠0两种情况讨论求出a 的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.【解答过程】当a =0时,-2x +1>0,得x <12,与题意矛盾,当a ≠0时,则a >0Δ=4-4a <0 ,解得a >1,综上所述,a >1,所以不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是A 选项.故选:A .2(2023·江西九江·模拟预测)无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,则k 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,-4C.-4,4D.-2,2【解题思路】由题知4k 2-16<0,再解不等式即可得答案.【解答过程】解:因为无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,所以,4k 2-16<0,解得-2<k <2,所以,k 的取值范围是-2,2 故选:D .3(2023·辽宁鞍山·二模)若对任意的x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围是()A.(-2,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,2]【解题思路】变形给定不等式,分离参数,利用均值不等式求出最小值作答.【解答过程】∀x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0⇔m <x +1x ,而当x >0时,x +1x≥2x ⋅1x =2,当且仅当x =1x,即x =1时取等号,则m <2,所以m 的取值范围是(-∞,2).故选:C .4(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,则k 的取值范围是()A.-3,0B.-3,0C.-3,18D.-3,18【解题思路】对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.【解答过程】当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,当k =0时,满足不等式恒成立;当k ≠0时,令f x =2kx 2-kx -38,则f x <0在-1,1 上恒成立,函数f x 的图像抛物线对称轴为x =14,k >0时,f x 在-1,14 上单调递减,在14,1 上单调递增,则有f -1 =2k +k -38≤0f 1 =2k -k -38≤0,解得0<k ≤18;k <0时,f x 在-1,14 上单调递增,在14,1 上单调递减,则有f 14 =2k 16-k 4-38<0,解得-3<k <0.综上可知,k 的取值范围是-3,18.故选:D .【题型8一元二次不等式有解问题】1(2023·福建宁德·模拟预测)命题“∃x ∈[1,2],x 2≤a ”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a ≥1B.a ≥4C.a ≥-2D.a ≤4【解题思路】根据能成立问题求a 的取值范围,结合充分不必要条件理解判断.【解答过程】∵∃x ∈[1,2],x 2≤a ,则x 2 min ≤a ,即a ≥1,∴a 的取值范围1,+∞由题意可得:选项中的取值范围对应的集合应为1,+∞ 的真子集,结合选项可知B 对应的集合为4,+∞ 为1,+∞ 的真子集,其它都不符合,∴符合的只有B ,故选:B .2(2023高三·全国·专题练习)若关于x 的不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,则实数m 的取值范围为()A.-3,+∞B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-3【解题思路】利用二次函数的图象及根的分布计算即可.【解答过程】易知Δ=m 2+16>0恒成立,即x 2+mx -4=0有两个不等实数根x 1,x 2,又x 1x 2=-4<0,即二次函数y =x 2+mx -4有两个异号零点,所以要满足不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,所以只需42+4m -4>0,解得m >-3,所以实数m 的取值范围是-3,+∞ .故选A .3(2023·河南·模拟预测)已知命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,4C.-2,+∞D.4,+∞【解题思路】由题知x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,再根据二次函数求最值即可得答案.【解答过程】解:因为命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,所以,命题“∃x 0∈-1,1 ,a >x 20-3x 0”为真命题,所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,因为,y =x 2-3x =x -32 2-94,所以,当x ∈-1,1 时,y min =-2,当且仅当x =1时取得等号.所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min =-2,即实数a 的取值范围是-2,+∞ 故选:C .4(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,则实数a 的取值范围是()A.-374,3B.-3,134C.-374,134D.-3,3【解题思路】化简不等式3-3x -a >x 2+2x ,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,从而求得a 的取值范围.【解答过程】依题意,至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,即至少存在一个x<0,使得关于x的不等式-x2-2x+3>3x-a成立,画出y=-x2-2x+3x<0以及y=3x-a的图象如下图所示,其中-x2-2x+3>0.当y=3x-a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=3x-ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2+5x-a-3=0,Δ=25+4a+12=0,a=-374.当y=-3x+a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=-3x+ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2-x+a-3=0①,由Δ=1-4a+12=0解得a=134,代入①得x2-x+14=x-122=0,解得x=12,不符合题意.当y=-3x+a过0,3时,a=3.结合图象可知a的取值范围是-37 4 ,3.故选:A.一、单选题1(2023·山东泰安·模拟预测)“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】化简“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,再结合充分条件和必要条件的定义判断.【解答过程】由∀x∈R,x2-cx+3≥0可得Δ=c2-4×3≤0,化简可得-23≤c≤23,所以“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”等价于“c∈-23,23”,“c∈-23,23”可推出“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”不能推出“c∈-23,23”所以“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的充分不必要条件,故选:A.2(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x-1x-2023≥0的解集为()A.{x∣x≥2023或x≥1}B.{x∣x≤1或x≥2023}C.x∣1≤x≤2023D.{x∣x<1或x>2023}【解题思路】解一元二次不等式即可得解.【解答过程】因为x-1x-2023≥0,所以x≥2023或x≤1,故不等式x -1 x -2023 ≥0的解集为{x ∣x ≤1或x ≥2023}.故选:B .3(2024·浙江·模拟预测)若不等式kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,则实数k 的取值范围是()A.2≤k ≤18B.-18<k <-2C.2<k <18D.0<k <2【解题思路】分类讨论k =0与k ≠0两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.【解答过程】当k =0时,不等式kx 2+k -6 x +2>0可化为-6x +2>0,显然不合题意;当k ≠0时,因为kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,所以k >0Δ=k -6 2-4k ×2<0,解得2<k <18;综上:2<k <18.故选:C .4(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式x 2-3x <2-2x 的解集是()A.-1,12B.-12,12C.-1,5-172D.5-172,12【解题思路】按照x 2-3x 正负分类讨论取绝对值,运算得解.【解答过程】当x 2-3x ≥0,即x ≥3或x ≤0时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于x 2-3x <2-2x ,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2,所以-1<x ≤0;当x 2-3x <0,即0<x <3时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于不等式3x -x 2<2-2x ,即x 2-5x +2>0,解得x >5+172或x <5-172,所以0<x <5-172.综上,不等式x 2-3x <2-2x 的解集是-1,5-172 .故选:C .5(2023·山东·模拟预测)若不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是()A.x =2B.x =4C.x =52D.x =32【解题思路】由一元二次不等式的解法与二次函数的性质求解.【解答过程】解:∵不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),∴x =0和x =4是方程2x 2+bx +c =0的两个根,∴-b2=0+4,∴b =-8,∴函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是x =-b4=2.故选:A .6(23-24高一上·四川成都·期中)一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,那么ax 2-bx +c >0的解集为()A.x x >3或x <-2B.x x >2或x <-3C.x -2<x <3D.x -3<x <2【解题思路】根据题意得出a 、b 、c 的关系,代入新的一元二次不等式求解即可.【解答过程】一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,所以ax 2+bx +c =0的解为x 1=-2,x 2=3,且a <0,由韦达定理得x 1+x 2=-ba =1x 1⋅x 2=c a =-6⇒b =-ac =-6a,代入得ax 2+ax -6a >0⇒x 2+x -6<0⇒-3<x <2,故选:D .7(2023·辽宁鞍山·二模)已知当x >0时,不等式:x 2-mx +16>0恒成立,则实数m 的取值范围是()A.-8,8B.-∞,8C.-∞,8D.8,+∞【解题思路】先由x 2-mx +16>0得m <x +16x ,由基本不等式得x +16x≥8,故m <8.【解答过程】当x >0时,由x 2-mx +16>0得m <x +16x,因x >0,故x +16x ≥2x ×16x =8,当且仅当x =16x 即x =4时等号成立,因当x >0时,m <x +16x恒成立,得m <8,故选:C .8(2023·河南·模拟预测)某同学解关于x 的不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)时,因弄错了常数c 的符号,解得其解集为(-∞,-3)∪(-2,+∞),则不等式bx 2+cx +a >0的解集为()A.-1,-15B.(-∞,-1)∪-15,+∞ C.15,1D.-∞,15∪(1,+∞)【解题思路】利用根与系数关系、一元二次不等式的解求得a ,b ,c 的关系式,进而求得不等式bx 2+cx +a >0的解集.【解答过程】由题意可知a <0,且-3+(-2)=-b a ,-3×(-2)=-c a,所以b =5a ,c =-6a ,所以bx 2+cx +a >0化为5x 2-6x +1<0,5x -1 x -1 <0,解得15<x <1.故选:C .二、多选题9(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是()A.不等式4x 2-5x +1>0的解集是x x >14或x <1 B.不等式2x 2-x -6≤0的解集是x x ≤-32或x ≥2 C.若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,则a 的取值范围是∅D.若关于x 的不等式2x 2+px -3<0的解集是q ,1 ,则p +q 的值为-12【解题思路】对于AB ,直接解一元二次不等式即可判断;对于C ,对a 分类讨论即可判断;对于D ,由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得p ,q ,然后即可判断.【解答过程】对于A ,4x 2-5x +1>0⇔x -1 4x -1 >0⇔x <14或x >1,故A 错误;对于B ,2x 2-x -6≤0⇔x -2 2x +3 ≤0⇔-32≤x ≤2,故B 错误;若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,当a =0时,21<0是不可能成立的,所以只能a <0Δ=64a 2-84a <0 ,而该不等式组无解,综上,故C 正确;对于D ,由题意得q ,1是一元二次方程2x 2+px -3=0的两根,从而q ×1=-322+p -3=0,解得p =1,q =-32,而当p =1,q =-32时,一元二次不等式2x 2+x -3<0⇔x -1 2x +3 <0⇔-32<x <1满足题意,所以p +q 的值为-12,故D 正确.故选:CD .10(2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x ,不等式a -1 x 2-2a -1 x -4<0恒成立,则实数a 可能是()A.-2B.0C.-4D.1【解题思路】首先当a =1,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;其次a ≠1,问题变为了一元二次不等式恒成立问题,则当且仅当a -1<0Δ<0 ,解不等式组即可.【解答过程】当a =1时,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;当a ≠1时,要满足a -1<0Δ<0 ,而Δ=4a -1 2+16a -1 =4a -1 a +3 ,所以解得-3<a <1;综上,实数a 的取值范围是-3,1 ;所以对比选项得,实数a 可能是-2,0,1.故选:ABD .11(23-24高二上·山东威海·期末)已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则下列选项中正确的是()A.a <0B.不等式bx +c >0的解集是x |x <-6C.a +b +c >0D.不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ 【解题思路】根据给定的解集,用a 表示出b ,c ,再逐项判断作答.【解答过程】不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则-2,3是方程ax 2+bx +c =0的根,且a >0,则-b a =1,ca=-6,a >0,即b =-a ,c =-6a ,a >0,A 错误;不等式bx +c >0化为-ax -6a >0,解得x <-6,即不等式bx +c >0的解集是x |x <-6 ,B 正确;a +b +c =-6a <0,C 错误;不等式cx 2-bx +a <0化为-6ax 2+ax +a <0,即6x 2-x -1>0,解得x <-13或x >12,所以不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ ,D 正确.故选:BD .三、填空题12(2023·江西鹰潭·模拟预测)若命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,则k 的取值范围是[1,7).【解题思路】本题首先可根据题意得出命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,然后分为k =1,k =-1,k 2-1≠0三种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果.【解答过程】因为命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,所以命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,若k 2-1=0,即k =1或k =-1,当k =1时,不等式为3>0,恒成立,满足题意;当k =-1时,不等式为8x +3>0,不恒成立,不满足题意;当k 2-1≠0时,则需要满足k 2-1>0Δ=16(1-k )2-4×k 2-1 ×3<0 ,即(k -1)(k +1)>0(k -1)(k -7)<0,解得1<k <7,综上所述,k 的取值范围是[1,7).故答案为:[1,7).13(2023·河南·模拟预测)已知函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,则k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞.【解题思路】将两曲线表达式联立,得出一元二次方程,利用判别式即可求出k 的取值范围.【解答过程】由题意,函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,y =kx -ky =x 2-1x,则x -1 x 2+1-k x +1 =0,若直线y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,只需满足方程x 2+1-k x +1=0有两个不等于1和0的解.因为该方程的两个解之积x 1x 2=1,故只需满足Δ=1-k 2-4>0,所以k <-1或k >3,即k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞ .故答案为:-∞,-1 ∪3,+∞ .14(23-24高一上·江苏徐州·阶段练习)若关于x 的不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,则3a +b +2c 的取值范围是32,4.【解题思路】先根据一元二次不等式的解集得到对称轴,然后根据端点得到两个等式和一个不等式,求出a 的取值范围,最后3a +b +2c 都表示成a 的形式即可.【解答过程】因为不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,所以二次函数f x =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,且需满足f -1 =2f 3 =2f 1 ≥0,即a -b +c =29a +3b +c =2a +b +c ≥0,解得b =-2ac =-3a +2 ,所以a+b+c=a-2a-3a+2≥0⇒a≤12,所以a∈0,12,所以3a+b+2c=3a -2a-6a+4=4-5a∈32,4.故答案为:3 2 ,4.四、解答题15(23-24高一下·四川成都·开学考试)已知函数f x =x2-2ax+3.(1)若关于x的不等式f x ≥0的解集为R,求实数a的取值范围;(2)解关于x的不等式f x <0.【解题思路】(1)由题意可知Δ≤0,进而求出实数a的取值范围;(2)根据Δ≤0和Δ>0两种情况讨论,结合二次函数的性质求解即可.【解答过程】(1)若不等式x2-2ax+3≥0的解集为R,则Δ=(-2a)2-12≤0,解得-3≤a≤3,即实数a的取值范围[-3,3];(2)不等式x2-2ax+3<0,①当Δ≤0时,即-3≤a≤3时,不等式的解集为∅,②当Δ>0时,即a<-3或a>3时,由x2-2ax+3=0,解得x=a-a2-3或x=a+a2-3,所以不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3},综上所述,当-3≤a≤3时,不等式的解集为∅;当a<-3或a>3时,不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3}.16(2024·山东·二模)已知f x 是二次函数,且f1 =4,f0 =1,f3 =4.(1)求f x 的解析式;(2)若x∈-1,5,求函数f x 的最小值和最大值.【解题思路】(1)设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,根据题意,列出方程组,求得a,b,c的值,即可求解;(2)根据二次函数的性质,求得函数f x 的单调区间,进而求得其最值.【解答过程】(1)解:设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,因为f1 =4,f0 =1,f3 =4,可得a+b+c=4c=19a+3b+c=4,解得a=-1,b=4,c=1,所以函数f x 的解析式f x =-x2+4x+1.(2)解:函数f x =-x2+4x+1,开口向下,对称轴方程为x=2,即函数f x =-x2+4x+1在-1,2单调递增,在2,5单调递减,所以f(x)min=f-1=f5 =-4,f(x)max=f2 =5.17(23-24高二上·江苏南通·期中)设m∈R,关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅.(1)求m的取值范围;(2)求关于x的不等式mx2+(m-2)x-2≥0的解集.【解题思路】(1)由一元二次不等式恒成立的性质运算即可得解;(2)转化条件为mx-2x+1≥0,按照m=0、0<m≤2、-1≤m<0讨论,运算即可得解.【解答过程】(1)因为关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅,。
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函数与方程答题思路高考数学复习高考数学解题思想:函数与方程思想函数思想是指运用运动变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,通过建立函数关系(或构造函数) 运用函数的图像和性质去分析问题、转化问题和解决问题; 方程思想,是从问题的数量关系入手,运用数学语言将问题转化为方程(方程组)或不等式模型(方程、不等式等)去解决问题。
利用转化思想我们还可进行函数与方程间的相互转化。
例3 若曲线y=2x+1 与直线y=b 没有公共点,则b 的取值范围是分析:本题从方程的角度出发可直接作出方程y=2x+1 的方程y=b 的图像,观察即可得出结论,也可将“曲线y=2x+1 与直线y=b 没有公共点”转化为判断方程b=2x+1 何时无解的问题。
解:因为函数y=2x+1的值域为(1,+ X),所以当b< 1,即-1 < b< 1时,方程b=2x+1无解,即曲线y=2x+1与直线y=b没有公共点。
例4设函数f(x)=log2(2x+1) 的反函数为y=f-1(x) ,若关于x 的方程f-1(x)=m+f(x)在[1,2]上有解,则实数m的取值范围是。
分析:求出函数f(x) 的反函数f-1(x)=log2(2x-1) ,可将方程转化为m=log2(2x-1)-log2(2x+1) ,于是原问题转化为求函数y=log2(2x-1)-log2(2x+1) , x € [1,2]的值域。
解:由已知f-1(x)=log2(2x-1) ,所以f-1(x)=m+f(x) 化为m=log2(2x-1)-log2(2x+1),令y=log2(2x-1)-log2(2x+1) ,x € [1,2], 则y=log2 ■=log2(1- ■ ) ,此函数在[1,2]上是单调递增函数,所以值域为[Iog2 ・,log2 ■],于是m的取值范围为[Iog2 ■ ,log2 ■,]。
1. 在中学我们只研直圆柱、直圆锥和直圆台。
所以对圆柱、圆锥、圆台的旋转定义、实际上是直圆柱、直圆锥、直圆台的定义。
这样定义直观形象,便于理解,而且对它们的性质也易推导。
对于球的定义中,要注意区分球和球面的概念,球是实心的。
等边圆柱和等边圆锥是特殊圆柱和圆锥,它是由其轴截面来定义的,在实践中运用较广,要注意与一般圆柱、圆锥的区分。
2. 圆柱、圆锥、圆和球的性质(1) 圆柱的性质,要强调两点:一是连心线垂直圆柱的底面; 二是三个截面的性质——平行于底面的截面是与底面全等的圆; 轴截面是一个以上、下底面圆的直径和母线所组成的矩形; 平行于轴线的截面是一个以上、下底的圆的弦和母线组成的矩形。
(2) 圆锥的性质,要强调三点①平行于底面的截面圆的性质:截面圆面积和底面圆面积的比等于从顶点到截面和从顶点到底面距离的平方比。
②过圆锥的顶点,且与其底面相交的截面是一个由两条母线和底面圆的弦组成的等腰三角形,其面积为:易知,截面三角形的顶角不大于轴截面的顶角(如图10-20) ,事实上,由BO AB, VC=VB=V W得/ AVBC BVC.由于截面三角形的顶角不大于轴截面的顶角。
所以,当轴截面的顶角BW 90°,有0°<a<0< 90°,即有当轴截面的顶角B >90°时,轴截面的面积却不是最大的,这是因为,若90°<a < 0 sin0 >0.③圆锥的母线I,高h和底面圆的半径组成一个直径三角形,圆锥的有关计算问题, 一般都要归结为解这个直角三角形, 特别是关系式I2=h2+R2(3) 圆台的性质,都是从“圆台为截头圆锥”这个事实推得的, 但仍要强调下面几点:①圆台的母线共点, 所以任两条母线确定的截面为一等腰梯形, 但是,与上、下底面都相交的截面不一定是梯形,更不一定是等腰梯形。
②平行于底面的截面若将圆台的高分成距上、下两底为两段的截面面积为S,则其中S1和S2分别为上、下底面面积。
的截面性质的推广。
③圆台的母线I,高h和上、下两底圆的半径r、R,组成一个直角梯形,且有I2=h2+(R-r)2圆台的有关计算问题,常归结为解这个直角梯形。
(4) 球的性质,着重掌握其截面的性质。
①用任意平面截球所得的截面是一个圆面,球心和截面圆圆心的连线与这个截面垂直。
②如果用R和r分别表示球的半径和截面圆的半径,d表示球心到截面的距离,则R2=r2+d2即,球的半径,截面圆的半径,和球心到截面的距离组成一个直角三角形,有关球的计算问题,常归结为解这个直角三角形。
3. 圆柱、圆锥、圆台和球的表面积(1) 圆柱、圆锥、圆台和多面体一样都是可以平面展开的。
①圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图,是求其侧面积的基本依据。
圆柱的侧面展开图,是由底面图的周长和母线长组成的一个矩形。
②圆锥和侧面展开图是一个由两条母线长和底面圆的周长组成的扇形,其扇形的圆心角为③圆台的侧面展开图是一个由两条母线长和上、下底面周长组成的扇环,其扇环的圆心角为这个公式有利于空间几何体和其侧面展开图的互化显然,当r=0 时,这个公式就是圆锥侧面展开图扇形的圆心角公式,所以,圆锥侧面展开图扇形的圆心角公式是圆台相关角的特例。
(2) 圆柱、圆锥和圆台的侧面公式为S 侧二n (r+R)l当r=R时,S侧=2n Rl,即圆柱的侧面积公式。
当r=0时,S侧=rRl,即圆锥的面积公式。
要重视,侧面积间的这种关系。
(3) 球面是不能平面展开的图形,所以,求它的面积的方法与柱、锥、台的方法完全不同。
推导出来,要用“微积分”等高等数学的知识,课本上不能算是一种证明。
求不规则圆形的度量属性的常用方法是“细分——求和——取极限”,这种方法,在学完“微积分”的相关内容后,不证自明,这里从略。
4. 画圆柱、圆锥、圆台和球的直观图的方法——正等测(1) 正等测画直观图的要求:①画正等测的X、Y、Z三个轴时,z轴画成铅直方向,X轴和Y 轴各与Z轴成120°。
②在投影图上取线段长度的方法是:在三轴上或平行于三轴的线段都取实长。
这里与斜二测画直观图的方法不同,要注意它们的区别。
(2) 正等测圆柱、圆锥、圆台的直观图的区别主要是水平放置的平面图形。
用正等测画水平放置的平面圆形时,将X轴画成水平位置,Y 轴画成与X轴成120°,在投影图上,X轴和丫轴上,或与X轴、Y 轴平行的线段都取实长,在Z轴上或与Z轴平行的线段的画法与斜二测相同,也都取实长。
5. 关于几何体表面内两点间的最短距离问题柱、锥、台的表面都可以平面展开,这些几何体表面内两点间最短距离,就是其平面内展开图内两点间的线段长。
由于球面不能平面展开,所以求球面内两点间的球面距离是一个全新的方法,这个最短距离是过这两点大圆的劣弧长。
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高考数学复习:浅谈高三数学第一轮复习要点一、复习的指导思想近几年的高考,集中体现了“稳中求变,变中求新,新中求活,活中求能”的特点,进一步深化能力立意,重基础,出活题,考素质,考能力的命题指导思想,因此,在第一轮复习中我们坚持贯彻落实“全面、系统、扎实、灵活、创新”的总体指导思想。
根据这个指导思想,第一轮重点是“三基”(基础知识、基本技能、基本方法)复习,目标是全面、扎实、系统、灵活。
学生要掌握好复习课本重要例习题所蕴含的数学思想方法。
在第一轮复习中,学生学习的重心要放在“三基”,千万不要脱离这个目标;其次复习要求学生跟着老师或者略超前于老师的进度(成绩好的同学应该有两条复习路线,一条是跟着老师走,另外一条是自己制定的复习计划)。
最后在复习中一定要提高效率即掌握好90%以上的知识点。
二、复习的原则1. 夯实基础数学中的基本概念、定义、公式及数学中一些隐含的知识点,基本的解题思想和方法,是第一轮复习的重点。
近些年来,我们都看到了高考的改革方向和力度,那就是以基础知识为主,突出能力和素质的考查。
因此,复习过程要严格按照考纲要求,对需要掌握的知识进行梳理和强化应用。
2. 立足教材整合知识,夯实基础,应以课本为主,同时借助资料,要把各节知识点进行,各章知识点形成知识体系,充分利用图表,填空等形式,构建知识网络,形成几条线。
课本是高考试题的源头, 基础知识是能力提高的根本. 高考试题年年有变,但考题就课本的原题或变式题, 没有偏题、怪题,试题注重通性通法,淡化特殊技巧,体现了对基本知识和基本概念的考查.复习中我们重视教材的基础作用和示范作用, 注意挖掘课本习题的复习功能, 加强知识点覆盖的同时注意知识的综合,以《考试说明》为根本, 弄清高考知识点及其对基础知识和基本能力的要求, 重视基本方法的训练.通过一轮复习,做到基本概念、基本题型和基本方法熟练掌握.3. 以学生为主不重视数学的阅读理解和数学语言表达的规范性,这是很多学生的不良习惯。
在第一轮复习中,我们老师要严格要求学生自主养成良好的学习习惯,例如,认真仔细阅读题目,规范解题格式,主动对知识、方法进行归纳、概括、总结等,力争培养出学生会做,能得满分的良好习惯。
课上不仅要听懂更重要的要理解好,所谓理解就是听了老师的一段讲解,看了老师的一个解题过程,要把他提炼、升华成理性认识,在头脑中,应该存下老师讲解的这一段知识和解答的这一道题,他所体现出来的规律性的东西。
当你遇到新问题、新试题的时候,你应该拿着这个规律去面对它,这样的话,你就可以把老师讲解的东西很自然地、流畅地用在你的解题里,这就是所谓通过理解,通过顿悟来学习数学。
那么高中数学百分之六七十的成分是要靠着这种方式进行学习的。
三、注重反思教学,逐步培养学生走向理性思维。
高中毕业班的学生,解的题目并不少,但是不少的学生实际水平的提高却较为缓慢,应变能力不强。
究其原因:一方面,部分教师的解题教学仅仅停留在让学生只其然的地步,缺乏知其所以然的精辟分析和画龙点睛的点拨和总结,对学生在课堂上缺乏在方法上进行解题反思的指导;另一方面,多数学生课后解题是为了完成作业或追求量的积累,缺乏解题反思的习惯,因而对解题过程的认识仍处于感性阶段,没有促成质的转变。
所以教师在课堂教学中应合理进行反思教学,把学生的思维从感性引向理性。
(1)反思一题多解,领会发散思想。
由于每位学生思维的角度、方式、水平等方面的差异,因而学生的解答往往呈多样化,这时教师就必须充分挖掘利用,并通过反思加以提炼,以领悟各学科思想特点,培养学生思维的发散性。
“一题多解”是培养思维多样性的一种重要途径,采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法,它有利于培养学生辨证思维能力,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生的应变能力,启迪学生的发散性思维。
通过同种解法的展开、比较、反思,能促进知识迁移,并达到举一反三、触类旁通的效果。