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第08講函數(shù)與方程1.函數(shù)的零點(diǎn)與方程的解(1)函數(shù)零點(diǎn)的概念對(duì)于一般函數(shù)y=f(x),我們把使f(x)=0的實(shí)數(shù)x叫做函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn).(2)函數(shù)零點(diǎn)與方程實(shí)數(shù)解的關(guān)系方程f(x)=0有實(shí)數(shù)解?函數(shù)y=f(x)有零點(diǎn)?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有公共點(diǎn).(3)函數(shù)零點(diǎn)存在定理如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且有f(a)f(b)<0,那么,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)至少有一個(gè)零點(diǎn),即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,這個(gè)c也就是方程f(x)=0的解.2.二分法對(duì)于在區(qū)間[a,b]上圖象連續(xù)不斷且f(a)f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過(guò)不斷地把函數(shù)f(x)的零點(diǎn)所在的區(qū)間一分為二,使所得區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn),進(jìn)而得到零點(diǎn)近似值的方法叫做二分法.一.函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的判定例1.(1)函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間需滿足的條件是函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值符號(hào)相反.【詳解】解:∵,,則,∴函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間是
,當(dāng),且時(shí),,,,ACD中函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值均同號(hào),根據(jù)零點(diǎn)存在性定理,B為正確答案.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)存在性定理,連續(xù)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間存在零點(diǎn)的條件是函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值異號(hào).(2)函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象交點(diǎn)所在的區(qū)間可能為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),由零點(diǎn)存在定理判斷.【詳解】設(shè),是上的增函數(shù),在和上都是減函數(shù),,因此在和上都是增函數(shù),由選項(xiàng)只考慮上的情形,,,所以在上有零點(diǎn).所以函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象交點(diǎn)所在的區(qū)間可能為故選:B.(3)方程的解所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】判斷單調(diào)性,利用根的存在性定理即可判定其解所在區(qū)間【詳解】都是上的增函數(shù),故是上的增函數(shù),又由,,,因?yàn)椋?,,所以,故A錯(cuò)誤;,故B錯(cuò)誤;,故C正確;,故D錯(cuò)誤;故選:C.(4)(多選)下列函數(shù)中,在區(qū)間上存在唯一零點(diǎn)的有(
)A.B.C.D.【答案】BCD【分析】根據(jù)給定條件,求出函數(shù)的零點(diǎn)、利用零點(diǎn)存在性定理判斷即可作答.【詳解】對(duì)于A,由,即,得或,因此函數(shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn),A不正確;對(duì)于B,在定義域上單調(diào)遞增,,,則存在,使得,因此函數(shù)有唯一零點(diǎn),且在區(qū)間上,B正確;對(duì)于C,函數(shù)在上單調(diào)遞增,,因此函數(shù)有唯一零點(diǎn)1,且在區(qū)間上,C正確;對(duì)于D,函數(shù)在定義域上單調(diào)遞減,,存在,使得,因此函數(shù)有唯一零點(diǎn),且在區(qū)間上,D正確.故選:BCD(5)用二分法求方程在區(qū)間內(nèi)的實(shí)根,下一個(gè)有根區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),其中,及,求得,即可求解.【詳解】由題意,設(shè),其中,又由,則,可得方程根在區(qū)間.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了二分法的應(yīng)用,其中解答中熟記二分法的概念,以及合理應(yīng)用零點(diǎn)的存在定理是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.(6)函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間為,則____________.【答案】2【分析】利用導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,然后判斷和正負(fù),根據(jù)零點(diǎn)存在性定理即可求自然數(shù)n的取值.【詳解】,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增.因?yàn)?,,∴存在唯一的使得,又∵函?shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間為,所以.故答案為:2.【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】:確定函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的常用方法(1)利用函數(shù)零點(diǎn)存在定理:首先看函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是否連續(xù),再看是否有f(a)·f(b)<0.若有,則函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)必有零點(diǎn).(2)數(shù)形結(jié)合法:通過(guò)畫函數(shù)圖象,觀察圖象與x軸在給定區(qū)間上是否有交點(diǎn)來(lái)判斷.二.函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判定例2.(1)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【詳解】函數(shù)的零點(diǎn),即令,根據(jù)此題可得,在平面直角坐標(biāo)系中分別畫出冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的圖像,可得交點(diǎn)只有一個(gè),所以零點(diǎn)只有一個(gè),故選B【考點(diǎn)定位】本小題表面上考查的是零點(diǎn)問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上考查的是函數(shù)圖象問(wèn)題,該題涉及到的圖像為冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)(2)函數(shù)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令可得,作出函數(shù)、的圖象,觀察兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),即可得解.【詳解】令可得,則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)即為函數(shù)、圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),分別作函數(shù)、的圖象,如圖,由圖可得交點(diǎn)個(gè)數(shù)為,因此,函數(shù)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)是,故選:B.(3)已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【分析】令,根據(jù)分別求出函數(shù)的零點(diǎn)或零點(diǎn)所在區(qū)間,再作出函數(shù)的圖象,根據(jù)數(shù)形結(jié)合即可求出函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù);【詳解】令.①當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,由于,由零點(diǎn)存在定理可知,存在,使得;②當(dāng)時(shí),,由,解得.作出函數(shù),直線的圖象如下圖所示:由圖象可知,直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn);直線與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn);直線與函數(shù)的圖象有且只有一個(gè)交點(diǎn).綜上所述,函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為5.故選:D.(4)設(shè)函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(
)A.4 B.5 C.6 D.7【答案】C【解析】分別畫出函數(shù)和的圖像,根據(jù)圖像得出結(jié)論.【詳解】因?yàn)?,所以,轉(zhuǎn)化為如圖,畫出函數(shù)和的圖像,當(dāng)<0時(shí),有一個(gè)交點(diǎn),當(dāng)>0時(shí),,此時(shí),是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),,滿足,所以在(2,4)有兩個(gè)交點(diǎn),同理,所以在(4,6)有兩個(gè)交點(diǎn),,所以在(6,8)內(nèi)沒(méi)有交點(diǎn),當(dāng)>7時(shí),恒有,所以兩個(gè)函數(shù)沒(méi)有交點(diǎn)所以,共有6個(gè).故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查分段函數(shù)的知識(shí)點(diǎn),涉及到函數(shù)的零點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn),考查了數(shù)形結(jié)合的思想,屬于基礎(chǔ)題型.(5)已知函數(shù)則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為______________.【答案】4【分析】根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)定義,利用換元法令,代入可得.對(duì)分段函數(shù)分類討論,即可求得的值.畫出函數(shù)圖像,結(jié)合函數(shù)圖像即可判斷交點(diǎn)個(gè)數(shù),進(jìn)而判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】函數(shù)的零點(diǎn),滿足,即令,則當(dāng)時(shí),,解得,當(dāng)時(shí),,解得,綜上可知,或,作出圖象如圖所示:當(dāng)無(wú)解,有3個(gè)解,有1個(gè)解,綜上所述,函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為4.故答案為:4【點(diǎn)睛】本題考查了分段函數(shù)零點(diǎn)的求法,換元法求函數(shù)值,數(shù)形結(jié)合求函數(shù)圖像交點(diǎn)個(gè)數(shù)的應(yīng)用,屬于中檔題.【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】:函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判定有下列幾種方法(1)直接求零點(diǎn):令f(x)=0,如果能求出解,那么有幾個(gè)解就有幾個(gè)零點(diǎn).(2)零點(diǎn)存在定理:利用該定理不僅要求函數(shù)在[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)·f(b)<0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象和性質(zhì)(如單調(diào)性)才能確定函數(shù)有多少個(gè)零點(diǎn).(3)畫兩個(gè)函數(shù)圖象,看其交點(diǎn)的個(gè)數(shù)有幾個(gè),其中交點(diǎn)的橫坐標(biāo)有幾個(gè)不同的值,就有幾個(gè)不同的零點(diǎn).三.函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用命題點(diǎn)1根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)例3.(1)已知函數(shù),若關(guān)于x的方程有四個(gè)不同的解,則實(shí)數(shù)m的取值集合為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),根據(jù)的解析式,可得的單調(diào)性、奇偶性,即可作出的圖象,即可求得t的最小值,利用導(dǎo)數(shù)判斷的單調(diào)性,結(jié)合t的范圍,作出的圖象,數(shù)形結(jié)合,可得時(shí),的圖象與圖象有2個(gè)交點(diǎn),此時(shí)與分別與有2個(gè)交點(diǎn),即即有四個(gè)不同的解,滿足題意,即可得答案.【詳解】設(shè),則有四個(gè)不同的解,因?yàn)?,所以為偶函?shù),且當(dāng)時(shí),為增函數(shù),所以當(dāng)時(shí),為減函數(shù),所以,即,當(dāng)時(shí),,則,令,解得,所以當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),當(dāng)時(shí),,為增函數(shù),又,作出時(shí)的圖象,如圖所示:所以當(dāng)時(shí),的圖象與圖象有2個(gè)交點(diǎn),且設(shè)為,作出圖象,如下圖所示:此時(shí)與分別與有2個(gè)交點(diǎn),即有四個(gè)不同的解,滿足題意.綜上實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選:A【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵是根據(jù)解析式,利用函數(shù)的性質(zhì),作出圖象,將方程求根問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為圖象求交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,考查分析理解,數(shù)形結(jié)合的能力,屬中檔題.(2)若關(guān)于的方程在區(qū)間上僅有一個(gè)實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)=,可得函數(shù)遞增遞減區(qū)間,由函數(shù)在區(qū)間上僅有一個(gè)零點(diǎn),列出方程可得的取值范圍.【詳解】解:設(shè),可得,令,可得,令,可得,可得函數(shù)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,由函數(shù)在區(qū)間上僅有一個(gè)零點(diǎn),,,若,則,顯然不符合題意,故,或,可得或,故選C.【點(diǎn)睛】本題主要考查方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)的關(guān)系,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,屬于中檔題.(3)已知函數(shù)的零點(diǎn)是和,則________.【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)求出的值即可.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的零點(diǎn)是和,所以,解得,所以,故答案為:.(4)若函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為__________.【答案】【分析】由題意,去絕對(duì)值整理函數(shù)解析式,利用零點(diǎn)的定義,建立方程,可得答案.【詳解】由函數(shù),當(dāng)時(shí),方程存在根,則解得,解得;當(dāng)時(shí),方程存在根,則解得,解得;綜上所述,.故答案為:.(5)已知是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),且,,則a的取值范圍是______.【答案】.【分析】先根據(jù)零點(diǎn)求出,從而,轉(zhuǎn)化為在上有解,參變分離后即在上有解,求出,從而得到的取值范圍.【詳解】由題意得:,解得:,故,,,即在上有解,即在上有解,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),,所以,所以a的取值范圍是.故答案為:.(6)若函數(shù),方程有兩解,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為______.【答案】【分析】利用圖像求解函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題.【詳解】二次函數(shù)的最高點(diǎn)為,有圖可知與函數(shù)有兩個(gè)交點(diǎn),則取值范圍為【點(diǎn)睛】分段函數(shù)的實(shí)質(zhì)是將幾個(gè)基本函數(shù)分段的陳列出來(lái),定義域取不同的范圍,所以綜合性很強(qiáng),可以將高中體系的任何一個(gè)函數(shù)及其知識(shí)點(diǎn)吸納進(jìn)來(lái),要求學(xué)生儲(chǔ)備的知識(shí)很多,不易入手.研究分段函數(shù)的性質(zhì),實(shí)質(zhì)是研究分段函數(shù)的圖像,故分段函數(shù)題型的方法用數(shù)形結(jié)合法.分段函數(shù)的研究方法很好的體現(xiàn)了研究函數(shù)性質(zhì)的方法故是高考的熱門考點(diǎn).命題點(diǎn)2根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)范圍求參數(shù)例4.(1)若函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)存在一個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是(
)A. B. C.(-∞,-1) D.(-∞,-1)∪【答案】D【分析】當(dāng)a=0,不合題意,舍去,根據(jù)函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)是單調(diào)函數(shù),利用零點(diǎn)存在性定理列不等式求解.【詳解】當(dāng)a=0時(shí),f(x)=1與x軸無(wú)交點(diǎn),不合題意,所以a≠0;函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)內(nèi)是單調(diào)函數(shù),所以f(-1)·f(1)<0,即(5a-1)(a+1)>0,解得a<-1或a>.故選:D.(2)關(guān)于的方程在上有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)二次函數(shù)零點(diǎn)的分布列不等式組求解.【詳解】令,要滿足在上有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則,解得故選:D(3)若關(guān)于的方程在上有實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】當(dāng)時(shí),令,可得出,可得出,利用函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)在區(qū)間上的值域,可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式,由此可解得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】當(dāng)時(shí),令,則,可得,設(shè),其中,任取、,則.當(dāng)時(shí),,則,即,所以,函數(shù)在上為減函數(shù);當(dāng)時(shí),,則,即,所以,函數(shù)在上為增函數(shù).所以,,,,則,故函數(shù)在上的值域?yàn)?,所以,,解?故選:A.(4)若函數(shù)在上有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為______.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,利用函數(shù)零點(diǎn)的意義轉(zhuǎn)化為求方程根的問(wèn)題,再分類討論求解作答.【詳解】函數(shù)的零點(diǎn),即方程的根,當(dāng)時(shí),方程化為:,當(dāng)時(shí),方程化為:,依題意,方程有3個(gè)不等的負(fù)根,而方程兩根之積為負(fù),必有一正根一負(fù)根,于是得在上有一個(gè)負(fù)根,在上有兩個(gè)相異負(fù)根,因此,即,由在上有兩個(gè)相異負(fù)根得,,解得,在中,,即方程在上有且只有一個(gè)負(fù)根,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故答案為:(5)設(shè)函數(shù)f(x)=log3-a在區(qū)間(1,2)內(nèi)有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.【答案】【解析】根據(jù)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),且在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn),可得,解此不等式組求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】解:函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點(diǎn),,即,,即故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)零點(diǎn)的判定定理的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.命題點(diǎn)3數(shù)形結(jié)合法求解函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題例5.(1)已知()是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),若,
,則()A., B.,C., D.,【答案】D【詳解】分析:在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=1nx與y=的圖象,由圖可得結(jié)論.詳解:令f(x)=lnx﹣=0,從而有l(wèi)nx=,此方程的解即為函數(shù)f(x)的零點(diǎn),在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=1nx與y=的圖象,由圖可得f(a)<0,f(b)>0,故選D.(2)已知是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),若,則(
)A., B.,C., D.,【答案】B【分析】轉(zhuǎn)化是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)為是函數(shù)與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),畫出函數(shù)圖像,利用圖像判斷即可【詳解】因?yàn)槭呛瘮?shù)的一個(gè)零點(diǎn),則是函數(shù)與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),畫出函數(shù)圖像,如圖所示,則當(dāng)時(shí),在下方,即;當(dāng)時(shí),在上方,即,故選:B【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,考查數(shù)形結(jié)合思想與轉(zhuǎn)化思想(3)已知函數(shù)的零點(diǎn)分別為a,b,c,則a,b,c的大小順序?yàn)椋?/p>
)A. B. C. D.【答案】B【解析】首先可求出,再由得,由得,將其轉(zhuǎn)化為、與的交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合即可判斷.【詳解】解:由得,,由得,由得.在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出、、的圖象,由圖象知,,.故選:B【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn),函數(shù)方程思想,對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的圖象的應(yīng)用,屬于中檔題.(4)若方程在內(nèi)有解,則的圖象可能是()A. B.C. D.【答案】D【分析】方程在內(nèi)有解,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象和直線在上有交點(diǎn),結(jié)合選項(xiàng)中的圖象逐一判斷即可.【詳解】根據(jù)方程在內(nèi)有解,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象和直線在上有交點(diǎn).:與直線的交點(diǎn)是,不符合題意,故不正確;:與直線無(wú)交點(diǎn),不符合題意,故不正確;:與直線在區(qū)間上有交點(diǎn),不符合題意,故不正確;:與直線在上有交點(diǎn),故正確.故選D.【點(diǎn)睛】函數(shù)零點(diǎn)的幾種等價(jià)形式:函數(shù)的零點(diǎn)函數(shù)在軸的交點(diǎn)方程的根函數(shù)與的交點(diǎn).(5)已知函數(shù)y=的圖象與函數(shù)y=kx-2的圖象恰有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是________.【答案】(0,1)∪(1,4)【詳解】y=函數(shù)y=kx-2的圖象恒過(guò)定點(diǎn)M(0,-2),kMA=0,kMB=4.當(dāng)k=1時(shí),直線y=kx-2在x>1或x≤-1時(shí)與直線y=x+1平行,此時(shí)有一個(gè)公共點(diǎn),∴k∈(0,1)∪(1,4)時(shí),兩函數(shù)圖象恰有兩個(gè)交點(diǎn).【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】:已知函數(shù)零點(diǎn)求參數(shù)的范圍的常用方法,(1)直接法:直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過(guò)解不等式確定參數(shù)范圍.(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問(wèn)題加以解決.(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中,作出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.(6)已知函數(shù),且關(guān)于x的方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則a的取值范圍為______.【答案】【分析】先根據(jù)函數(shù)的解析式作出函數(shù)的圖象,然后利用換元法將關(guān)于的方程恰有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,轉(zhuǎn)化為有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,且,,,然后再利用二次方程根的分布列出不等式組,求解即可得到答案.【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù),作出函數(shù)圖象如圖所示,因?yàn)殛P(guān)于的方程恰有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,所以令,根據(jù)圖象可得,有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,且,,,記,則有,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為:.【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】:(1)已知函數(shù)的零點(diǎn)求參數(shù),主要方法有:①直接求方程的根,構(gòu)建方程(不等式)求參數(shù);②數(shù)形結(jié)合;③分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值.(2)已知函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍,常利用數(shù)形結(jié)合法將其轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問(wèn)題,需準(zhǔn)確畫出兩個(gè)函數(shù)的圖象,利用圖象寫出滿足條件的參數(shù)范圍.(3)函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題一般可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題,通過(guò)畫圖分析圖象的特征、圖象間的關(guān)系解決問(wèn)題.構(gòu)造兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題求解,對(duì)于函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,它和方程的根的問(wèn)題,和兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題是同一個(gè)問(wèn)題,可以互相轉(zhuǎn)化;在轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)交點(diǎn)時(shí),如果是一個(gè)常函數(shù)一個(gè)不是常函數(shù),注意讓不是常函數(shù)的式子盡量簡(jiǎn)單一些.命題點(diǎn)4求零點(diǎn)的和例6.(1)已知,若互不相等的實(shí)數(shù),,滿足,則的取值范圍為(
).A. B. C. D.【答案】A【分析】作函數(shù)的圖象,設(shè),結(jié)合函數(shù)的圖象性質(zhì),易得,,進(jìn)而可求出答案.【詳解】作函數(shù)的圖象,如下圖,當(dāng)時(shí),的圖象為開口向上的拋物線的一部分,對(duì)稱軸為,最小值為;當(dāng)時(shí),為直線的一部分.設(shè),,由圖象可知,,令,解得,則,且,則,即.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:作出分段函數(shù)的圖象,利用二次函數(shù)對(duì)稱性,轉(zhuǎn)化為求的取值范圍,利用一次函數(shù)的圖象及性質(zhì)求出,是解題的關(guān)鍵.(2)設(shè)函數(shù),若函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn),,,則的值是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】先求出在的對(duì)稱軸和,根據(jù)圖像判斷出,關(guān)于對(duì)稱,,關(guān)于對(duì)稱,即可求得.【詳解】函數(shù)令,可得:,.∵∴令,可得一條對(duì)稱軸方程.∴令,可得一條對(duì)稱軸方程.函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn),可知,關(guān)于其中一條對(duì)稱是對(duì)稱的,即,那么.故選:B.【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】:求幾個(gè)零點(diǎn)的和:(1)畫圖分析,如需畫兩個(gè)函數(shù)圖像,常先畫復(fù)雜或具有周期性的圖像,再畫簡(jiǎn)單的圖像,注意作圖要細(xì)致;(2)通常利用對(duì)稱軸即可求解.(3)(多選)已知函數(shù)f(x)=,若,且,給出下列結(jié)論,其中所有正確命題的編號(hào)是(
)A. B.C. D.【答案】BCD【分析】作出函數(shù)的圖象,設(shè),則直線與函數(shù)的圖象個(gè)交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為,可得出,再結(jié)合對(duì)稱性與對(duì)數(shù)運(yùn)算即可得正確選項(xiàng).【詳解】函數(shù)的圖象如下圖所示,設(shè),則,則直線與函數(shù)的圖象個(gè)交點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為,對(duì)于選項(xiàng)A:函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則,故選項(xiàng)A不正確;對(duì)于選項(xiàng)B:由圖象可知,且,∴,即,所以,,故選項(xiàng)B正確;當(dāng)時(shí),,由圖象可知,,則,可得,∴,C正確;由圖象可知,∴,D正確.故選:BCD(4)(多選)已知函數(shù)的零點(diǎn)為,的零點(diǎn)為,則(
)A. B.C. D.【答案】BCD【分析】將零點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為交點(diǎn)問(wèn)題,根據(jù)互為反函數(shù)的兩個(gè)函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】分別為直線與和的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),因?yàn)楹瘮?shù)與函數(shù)互為反函數(shù),所們這兩個(gè)函數(shù)的圖象關(guān)于直線,而直線、的交點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),故,,,,,,故故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:利用反函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.1.函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為(
)A.(-1,0) B.(0,) C.(,1) D.(1,2)【答案】C【分析】由解析式判斷各選項(xiàng)區(qū)間端點(diǎn)值的函數(shù)值符號(hào),結(jié)合零點(diǎn)存在性定理確定零點(diǎn)的區(qū)間.【詳解】由題設(shè),,,,,∴零點(diǎn)所在的區(qū)間為(,1).故選:C2.已知函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn),且都可以用二分法求得,其圖象是連續(xù)不斷的,若,,則下列命題不正確的是(
)A.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)B.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)C.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)D.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)不可能同時(shí)在區(qū)間內(nèi)【答案】C【分析】對(duì)于A,令,,,即可判斷;對(duì)于B,令,,,即可判斷;對(duì)于C,假設(shè)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別在區(qū)間和內(nèi),得到與矛盾的結(jié)論,即可判斷;對(duì)于D,假設(shè)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)都在區(qū)間內(nèi),則會(huì)得與矛盾的結(jié)論,即可判斷.【詳解】對(duì)于A,由,,令,,,則可得函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi),故正確;對(duì)于B,由,,令,,,則可得函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi),故正確;對(duì)于C,由,且函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別在區(qū)間和內(nèi),則必有,,與矛盾,故錯(cuò)誤;對(duì)于D,如果函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)都在區(qū)間內(nèi),又因?yàn)?,則必有,,進(jìn)而有,與矛盾,所以函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)不可能同時(shí)在區(qū)間內(nèi),故正確.故選:C.3.已知函數(shù),,,實(shí)數(shù)是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),下列選項(xiàng)中,不可能成立的是(
)A.B.C.D.【答案】C【分析】由題知在定義域上是單調(diào)減函數(shù),進(jìn)而分都為負(fù)值和討論可判斷出結(jié)果.【詳解】解:由在上單調(diào)遞減,y=log2x在上單調(diào)遞增,所以,在定義域上是單調(diào)減函數(shù),當(dāng)時(shí),,又因?yàn)?,,所以,?dāng)都為負(fù)值,則都大于,當(dāng),則都小于,大于.綜合可得,不可能成立.故選:C4.已知函數(shù)的部分函數(shù)值如下表所示:x1那么函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)的近似值(精確度為0.01)為(
)【答案】B【分析】根據(jù)給定條件直接判斷函數(shù)的單調(diào)性,再結(jié)合零點(diǎn)存在性定理判斷作答.【詳解】函數(shù)在R上單調(diào)遞增,由數(shù)表知:,由零點(diǎn)存在性定義知,函數(shù)的零點(diǎn)在區(qū)間內(nèi),所以函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)的近似值為.故選:B5.已知是函數(shù)的零點(diǎn),則的值(
)A.為正數(shù) B.為負(fù)數(shù) C.等于0 D.無(wú)法確定正負(fù)【答案】B【分析】先確定函數(shù)的單調(diào)性,再確定函數(shù)零點(diǎn)所在的區(qū)間,即得解.【詳解】解:由題可知單調(diào)遞增(增函數(shù)+增函數(shù)=增函數(shù)),且,,則,所以所以.故選:B6.表示不超過(guò)x的最大整數(shù),例如,,,.若是函數(shù)的零點(diǎn),則(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】利用零點(diǎn)存在性定理判斷的范圍,從而求得.【詳解】在上遞增,,所以,所以.故選:B7.函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)零點(diǎn)存在定理判斷.【詳解】,,,所以零點(diǎn)在上.故選:D.8.函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間可以是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),,則.分析可得在區(qū)間上函數(shù)單調(diào)遞增,利用零點(diǎn)存在定理可以判定零點(diǎn)所在區(qū)間,在(0,2]上,函數(shù)的單調(diào)性不確定,分別考察和的取值范圍,可知和,從而可知恒成立,即得在區(qū)間(0,2]上沒(méi)有零點(diǎn).【詳解】設(shè),,則.在區(qū)間上,單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,則單調(diào)遞增,由于,,∴有唯一零點(diǎn)且零點(diǎn)在區(qū)間內(nèi);在區(qū)間(0,2]上,,,故在區(qū)間函數(shù)與的圖象沒(méi)有交點(diǎn),從而函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),綜上可知,A正確,BCD錯(cuò)誤,故選:A.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵點(diǎn)在于分區(qū)間研究函數(shù)的單調(diào)性,在區(qū)間(0,2]上函數(shù)單調(diào)性不易確定或者不單調(diào)時(shí),分解為零個(gè)具有單調(diào)性的函數(shù)的差,利用其取值范圍判定沒(méi)有零點(diǎn).9.函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【解析】函數(shù)的零點(diǎn),即方程的根,也就是兩個(gè)函數(shù)與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),畫出兩函數(shù)的圖象,數(shù)形結(jié)合得答案.【詳解】由,得,作出函數(shù)與的圖形如圖,由圖可知,函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是2.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)零點(diǎn)與方程的根,與兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)橫坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,關(guān)鍵是準(zhǔn)確作出函數(shù)的圖象,考查數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用.10.函數(shù)圖象上關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)有對(duì),則的值為(
)A.無(wú)窮多 B.6 C.5 D.4【答案】D【解析】找到關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的圖象的函數(shù)解析式,然后考察函數(shù)和函數(shù)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即為所求.【詳解】解:與的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)和函數(shù)的圖象,知兩個(gè)圖象有4個(gè)交點(diǎn).所以函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)有4對(duì),故選:D.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)和函數(shù)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,其中找到關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的圖象的函數(shù)解析式是關(guān)鍵,注意時(shí)的函數(shù)值為1,且為單調(diào)增函數(shù),在時(shí)的函數(shù)值為1,小于在時(shí)的函數(shù)值,兩函數(shù)在之后已經(jīng)不可能在有公共點(diǎn)了.11.若函數(shù)滿足,且時(shí),,已知函數(shù)則函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.14 B.13 C.12 D.11【答案】C【分析】由,知函數(shù)是周期為2的函數(shù),進(jìn)而根據(jù)與函數(shù)的圖象得到交點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】解:因?yàn)?,所以函?shù)是周期為2函數(shù),因?yàn)闀r(shí),,所以作出它的圖象,則的圖象如圖所示:(注意拓展它的區(qū)間)再作出函數(shù)的圖象,容易得出到交點(diǎn)為12個(gè).故選:C.【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)方程思想,數(shù)形結(jié)合思想,注意周期函數(shù)的一些常見結(jié)論:若,則周期為;若,則周期為;若,則周期為;另外要注意作圖要細(xì)致,屬于中檔題.12.函數(shù)則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】通過(guò)對(duì)式子的分析,把求零點(diǎn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化成求方程的根,結(jié)合圖象,數(shù)形結(jié)合得到根的個(gè)數(shù),即可得到零點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】函數(shù)的零點(diǎn)即方程和的根,函數(shù)的圖象如圖所示:由圖可得方程和共有個(gè)根,即函數(shù)有個(gè)零點(diǎn),故選A.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)與方程的根的個(gè)數(shù)的關(guān)系,注意結(jié)合圖象,利用數(shù)形結(jié)合求得結(jié)果時(shí)作圖很關(guān)鍵,要標(biāo)準(zhǔn).13.若定義在R上的偶函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),且當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=x,則函數(shù)y=f(x)-log3|x|的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【分析】由題意知,f(x)是周期為2的偶函數(shù),將函數(shù)零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為求兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù)即可,作出圖象觀察得出結(jié)論.【詳解】由題意知,f(x)是周期為2的偶函數(shù).在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)y=f(x)及y=log3|x|的圖象,如下:觀察圖象可以發(fā)現(xiàn)它們有4個(gè)交點(diǎn),即函數(shù)y=f(x)-log3|x|有4個(gè)零點(diǎn).故選:D.14.已知函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,且關(guān)于x的方程恰有一個(gè)實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.(0,1)【答案】C【分析】由遞增,先求出的范圍,再根據(jù)恰有一個(gè)實(shí)數(shù)根,通過(guò)數(shù)形結(jié)合進(jìn)一步縮小范圍.【詳解】在定義域上單調(diào)增,∴,∴,∵在處切線為,即,又故與沒(méi)有公共點(diǎn)∴與有且僅有一個(gè)公共點(diǎn)且為∴在處的切線的斜率必須大于等于1,,,∴,∴,綜上:故選:C.【點(diǎn)睛】本題需要通過(guò)求導(dǎo),數(shù)形結(jié)合,利用切線斜率的不等關(guān)系解決問(wèn)題.15.已知函數(shù)在區(qū)間上存在零點(diǎn),則(
)A. B. C.或 D.【答案】C【解析】首先判斷函數(shù)在上單調(diào),利用零點(diǎn)存在性定理即可求解.【詳解】∵在區(qū)間上單調(diào)且存在零點(diǎn),∴,∴或.故選:C【點(diǎn)睛】本題考查了利用零點(diǎn)存在性定理求參數(shù)的取值范圍,需掌握定理的內(nèi)容,屬于基礎(chǔ)題.16.已知是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),若則(
)A. B.C. D.【答案】B【解析】先求出在區(qū)間上單調(diào)遞增,根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)的位置,確定,從而得出答案.【詳解】函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增由于,,則即故選:B【點(diǎn)睛】本題主要考查了根據(jù)零點(diǎn)判斷函數(shù)值的符號(hào),屬于中檔題.17.已知函數(shù)f(x)=x-tanx,若實(shí)數(shù)x0是函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn),且0<t<x0,則f(t)的值().A.大于1 B.大于0 C.小于0 D.不大于0【答案】B【分析】由函數(shù)在f(x)=-tanx()上單調(diào)遞減且f(x0)=0可求f(t)的范圍【詳解】y1=是單調(diào)遞減,y2=-tanx在()上也是減函數(shù),可知f(x)=-tanx()上單調(diào)遞減∵0<t<x0,f(t)>f(x0)=0故選B【點(diǎn)睛】函數(shù)f(x)的零點(diǎn),是方程f(x)=0的根,也是y=f(x)的圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),結(jié)合函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,可從數(shù)形結(jié)合角度理解.18.若函數(shù)在區(qū)間[a,b]上為單調(diào)函數(shù),且圖象是連續(xù)不斷的曲線,則下列說(shuō)法中正確的是()A.函數(shù)在區(qū)間[a,b]上不可能有零點(diǎn)B.函數(shù)在區(qū)間[a,b]上一定有零點(diǎn)C.若函數(shù)在區(qū)間[a,b]上有零點(diǎn),則必有D.若函數(shù)在區(qū)間[a,b]上沒(méi)有零點(diǎn),則必有【答案】D【詳解】試題分析:若滿足,則函數(shù)有唯一零點(diǎn),若滿足,則函數(shù)在區(qū)間上沒(méi)有零點(diǎn),若函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn),必有,若函數(shù)在區(qū)間上沒(méi)有零點(diǎn),必有,故選D.考點(diǎn):函數(shù)的零點(diǎn)19.若函數(shù)在區(qū)間上存在零點(diǎn),則常數(shù)a的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】先利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),再解不等式,,即得解.【詳解】由題得在區(qū)間上恒成立,所以函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),所以,,可得.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和零點(diǎn),意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平.20.若函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】探討函數(shù)的單調(diào)性,再借助零點(diǎn)存在定理列出不等式求解即得.【詳解】函數(shù)f(x)定義域是,因函數(shù),在上都是單調(diào)遞增的,而,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),無(wú)零點(diǎn),于是得當(dāng)時(shí),函數(shù)在上連續(xù)且單調(diào),因函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn),則由零點(diǎn)存在定理有:,即,解得,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故選:C21.已知當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象與的圖象有且只有一個(gè)交點(diǎn),則正實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】B【詳解】當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,且,單調(diào)遞增,且,此時(shí)有且僅有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,所以要有且僅有一個(gè)交點(diǎn),需選B.【名師點(diǎn)睛】已知函數(shù)有零點(diǎn)求參數(shù)取值范圍常用的方法和思路(1)直接法:直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過(guò)解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問(wèn)題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.22.下列函數(shù)圖像與x軸均有公共點(diǎn),其中能用二分法求零點(diǎn)的是()A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)圖象理解二分法的定義,函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷,并且有f(a)?f(b)<0.即函數(shù)圖象連續(xù)并且穿過(guò)x軸.【詳解】解:能用二分法求零點(diǎn)的函數(shù)必須在給定區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷,并且有f(a)?f(b)<0A、B中不存在f(x)<0,D中函數(shù)不連續(xù).故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了二分法的定義,學(xué)生的識(shí)圖能力,是基礎(chǔ)題.23.用二分法求f(x)=0在區(qū)間(1,2)內(nèi)的唯一實(shí)數(shù)解x0時(shí),經(jīng)計(jì)算得,f(2)=-5,,則下列結(jié)論正確的是()A.x0∈ B.x0=C.x0∈ D.x0=1【答案】C【分析】根據(jù)二分法求區(qū)間根的方法只須找到滿足,結(jié)合,f(2)=-5,可得結(jié)論.【詳解】根據(jù)二分法求區(qū)間根的方法只須找到滿足由于,所以.故選C.【點(diǎn)睛】本題主要考查用二分法求區(qū)間根的問(wèn)題,二分法是把函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn),進(jìn)而求零點(diǎn)近似值的方法,屬基礎(chǔ)題.24.方程
的解所在區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】令函數(shù),則函數(shù)是上的單調(diào)增函數(shù),且是連續(xù)函數(shù),根據(jù),可得函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為,由此可得方程的解所在區(qū)間.【詳解】令函數(shù),則函數(shù)是上的單調(diào)增函數(shù),且是連續(xù)函數(shù).∵,∴∴故函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為∴方程的解所在區(qū)間是故選C.【點(diǎn)睛】零點(diǎn)存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個(gè)零點(diǎn).25.函數(shù)在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是()A.0B.1C.2D.3【答案】B【詳解】試題分析:,在范圍內(nèi),函數(shù)為單調(diào)遞增函數(shù).又,,,故在區(qū)間存在零點(diǎn),又函數(shù)為單調(diào)函數(shù),故零點(diǎn)只有一個(gè).考點(diǎn):導(dǎo)函數(shù),函數(shù)的零點(diǎn).26.用二分法求方程的近似解,求得的部分函數(shù)值數(shù)據(jù)如下表所示:12-63則當(dāng)精確度為0.1時(shí),方程的近似解可取為()A. B. C. D.【答案】C【分析】利用零點(diǎn)存在定理和精確度可判斷出方程的近似解.【詳解】根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,,由精確度為可知,,故方程的一個(gè)近似解為,選C.【點(diǎn)睛】不可解方程的近似解應(yīng)該通過(guò)零點(diǎn)存在定理來(lái)尋找,零點(diǎn)的尋找依據(jù)二分法(即每次取區(qū)間的中點(diǎn),把零點(diǎn)位置精確到原來(lái)區(qū)間的一半內(nèi)),最后依據(jù)精確度四舍五入,如果最終零點(diǎn)所在區(qū)間的端點(diǎn)的近似值相同,則近似值即為所求的近似解.27.設(shè)函數(shù),若互不相等的實(shí)數(shù)、、,滿足,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè),作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象可得出的取值范圍,結(jié)合二次函數(shù)圖象的對(duì)稱性可得出,進(jìn)而可求得的取值范圍.【詳解】設(shè),作出函數(shù)的圖象如下圖所示:設(shè),當(dāng)時(shí),,由圖象可知,,則,可得,由于二次函數(shù)的圖象的對(duì)稱軸為直線,所以,,因此,.故選:C.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(或取值范圍),常用方法如下:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過(guò)解不等式確定參數(shù)的取值范圍;(2)分離常數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問(wèn)題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對(duì)解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.28.已知實(shí)數(shù)a,b,c滿足,則下列不等式一定不成立的為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)的圖象,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合法判斷不同取值情況a、b、c的大小關(guān)系,即可得結(jié)果.【詳解】由的圖象如下:由圖知:當(dāng)時(shí),,D可能;當(dāng)時(shí),,B可能;當(dāng)時(shí),,A可能.故選:C29.函數(shù)的圖象大致是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】判斷函數(shù)的奇偶性,可判斷C,D的正誤;利用在之間的函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)即可判斷A,B的正誤.【詳解】設(shè),則,故為奇函數(shù),故C,D錯(cuò)誤;而令時(shí),在之間的函數(shù)零點(diǎn)有兩個(gè),故B錯(cuò)誤,故選:A30.函數(shù)對(duì)于任意實(shí)數(shù),都與成立,并且當(dāng)時(shí),.則方程的根的個(gè)數(shù)是()A. B. C. D.【答案】A【分析】由題意明確函數(shù)的周期性,數(shù)形結(jié)合即可得到方程的根的個(gè)數(shù).【詳解】對(duì)任意實(shí)數(shù)x都有f(x+2)=f[1+(1+x)]=f[1﹣(1+x)]=f(﹣x),由于f(x)為偶函數(shù),f(﹣x)=f(x)∴f(x+2)=f(x)∴函數(shù)f(x)是以2為周期的周期函數(shù),且值域?yàn)椋匠痰母膫€(gè)數(shù)即函數(shù)圖象與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),函數(shù)圖象與直線無(wú)交點(diǎn),由圖像可得二者的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2020個(gè)故選A【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是函數(shù)的奇偶性,函數(shù)的周期性,函數(shù)的圖象,方程根與函數(shù)零點(diǎn)的關(guān)系,難度中檔.31.設(shè)函數(shù)f(x)滿足f()=f(x),f(x)=f(2x),且當(dāng)時(shí),f(x)=x3.又函數(shù)g(x)=|xcos|,則函數(shù)h(x)=g(x)-f(x)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()A.5 B.6 C.7 D.8【答案】B【詳解】因?yàn)楫?dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=x3,所以當(dāng)x∈[1,2]時(shí),2-x∈[0,1],f(x)=f(2-x)=(2-x)3.當(dāng)x∈時(shí),g(x)=xcos(πx);當(dāng)x∈時(shí),g(x)=-xcos(πx),注意到函數(shù)f(x),g(x)都是偶函數(shù),且f(0)=g(0),f(1)=g(1),g=g=0,作出函數(shù)f(x),g(x)的大致圖象,函數(shù)h(x)除了0,1這兩個(gè)零點(diǎn)之外,分別在區(qū)間,,,上各有一個(gè)零點(diǎn),共有6個(gè)零點(diǎn),故選B.32.(多選)已知為函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),且,則(
)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】由題意得可得,作圖可判斷A的正誤;構(gòu)造函數(shù),根據(jù)其單調(diào)性及零點(diǎn)存在性定理,可判斷B的正誤;作直線與交于點(diǎn)(,),代入計(jì)算,作圖分析即可判斷C的正誤;代入特殊值,可求得的范圍,即可判斷D的正誤,即可得答案.【詳解】令,則,所以,作出函數(shù)和的圖象,易知,故A正確;構(gòu)造函數(shù),則函數(shù)單調(diào)遞增,又,故,故B正確;作直線與交于點(diǎn)(,),則有,故,故C錯(cuò)誤;由于時(shí),,故,又因?yàn)?,故,所以,故D正確,綜上,正確答案為ABD.故選:ABD【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵是熟練掌握常見函數(shù)圖象的畫法、零點(diǎn)存在的定理等知識(shí),并靈活應(yīng)用,難點(diǎn)在于需合理構(gòu)造函數(shù),并代入特殊值檢驗(yàn),考查數(shù)形結(jié)合,分析求解的能力,屬中檔題.33.(多選)已知、分別是方程,的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,則下列選項(xiàng)中正確的是(
).A. B.C. D.【答案】BD【分析】在同一直角坐標(biāo)系中畫出的圖象,可判斷AB,然后結(jié)合不等式的性質(zhì)可判斷CD.【詳解】函數(shù)在同一坐標(biāo)系中的圖象如下:所以,所以所以所以,故選:BD34.(多選)已知函數(shù)fx=2x?1,x≤1,x?22,x>1,函數(shù)有四個(gè)不同的零點(diǎn),,,,且,則(
A.的取值范圍是 B.的取值范圍是C. D.【答案】AC【分析】結(jié)合的圖象,由圖可知,,,由二次函數(shù)的對(duì)稱性,可得,可得答案.【詳解】有四個(gè)不同的零點(diǎn),,,,即方程有四個(gè)不同的解.的圖象如圖所示,由圖可知,,,所以,即的取值范圍是,由二次函數(shù)的對(duì)稱性,可得.因?yàn)?,所以,故.故選:AC.35.(多選)已知函數(shù)是定義在R上的減函數(shù),實(shí)數(shù)a,b,滿足,若是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),則下列結(jié)論中可能成立的是(
)A. B.C. D.【答案】AC【分析】首先根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可得出,然后由可得到中有一個(gè)函數(shù)值為負(fù)或三個(gè)函數(shù)值都為負(fù),從而可判斷選項(xiàng).【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是定義在R上的減函數(shù),且,所以,又,所以中有一個(gè)函數(shù)值為負(fù)或三個(gè)函數(shù)值都為負(fù),若中有一個(gè)函數(shù)值為負(fù)時(shí),則,此時(shí),故選項(xiàng)C正確;若中三個(gè)函數(shù)值都為負(fù),則,此時(shí),選項(xiàng)A正確.若,則,此時(shí)不滿足,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若,則只能得到,不滿足,故選項(xiàng)D不正確.故選:AC.36.(多選)已知函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn),且都可以用二分法求得,其圖象是連續(xù)不斷的,若,,則下列命題正確的是(
)A.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)B.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)C.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)可以分別在區(qū)間和內(nèi)D.函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)不可能同時(shí)在區(qū)間內(nèi)【答案】ABD【解析】由在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn),且都可以用二分法求得,再結(jié)合函數(shù)圖象是連續(xù)的,可得到,,進(jìn)而討論的正負(fù)性,并結(jié)合零點(diǎn)存在性定理,可得出答案.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn),且都可以用二分法求得,其圖象是連續(xù)不斷的,所以零點(diǎn)兩側(cè)函數(shù)值異號(hào),又,,所以,,若,可得,,即此時(shí)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別在區(qū)間和內(nèi),故B正確;若,則,,即此時(shí)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別在區(qū)間和內(nèi),故A正確.綜上兩種情況,可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查零點(diǎn)存在性定理的運(yùn)用,解題的關(guān)鍵是根據(jù)零點(diǎn)都可以用二分法求得,可知零點(diǎn)兩側(cè)函數(shù)值異號(hào),進(jìn)而討論的正負(fù)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理,可求出答案.考查學(xué)生的邏輯推理能力,屬于中檔題.37.(多選)定義域和值域均為的函數(shù)和的圖象如圖所示,其中,給出下列四個(gè)結(jié)論正確結(jié)論的是()A.方程有且僅有三個(gè)解 B.方程有且僅有四個(gè)解C.方程有且僅有八個(gè)解 D.方程有且僅有一個(gè)解【答案】AD【解析】通過(guò)利用和,結(jié)合函數(shù)和的圖象,逐項(xiàng)分析,即可求解.【詳解】對(duì)于A中,設(shè),則由,即,當(dāng)時(shí),則有三個(gè)不同的值,由于是減函數(shù),所以有三個(gè)解,所以A正確;對(duì)于B中,設(shè),則由,即,解得,因?yàn)?,所以只?個(gè)解,所以B不正確;對(duì)于C中,設(shè),若,即,當(dāng)或或,則或或,因?yàn)?,所以每個(gè)方程對(duì)應(yīng)著3個(gè)根,所以共有9個(gè)解,所以C錯(cuò)誤;對(duì)于D中,設(shè),若,即,所以,因?yàn)槭菧p函數(shù),所以方程只有1解,所以D正確.故選:AD【點(diǎn)睛】利用函數(shù)的圖象求解方程的根的個(gè)數(shù)或研究不等式問(wèn)題的策略:1、利用函數(shù)的圖象研究方程的根的個(gè)數(shù):當(dāng)方程與基本性質(zhì)有關(guān)時(shí),可以通過(guò)函數(shù)圖象來(lái)研究方程的根,方程的根就是函數(shù)與軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),方程的根就是函數(shù)和圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo);2、利用函數(shù)研究不等式:當(dāng)不等式問(wèn)題不能用代數(shù)法求解但其與函數(shù)有關(guān)時(shí),常將不等式問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖象的上、下關(guān)系問(wèn)題,從而利用數(shù)形結(jié)合求解.38.已知函數(shù),則方程的不同根的個(gè)數(shù)為____________.【答案】11【分析】設(shè),先解出,再分別求解即可.【詳解】設(shè),由得或,解得或或或,(1)當(dāng),由得或,解得或;(2)當(dāng),由得或,無(wú)解;(3)當(dāng),由得或,解得或或;(4)當(dāng),由得或,解得或或.故不同根的個(gè)數(shù)為11.故答案為:1139.若函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),,且,則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為___________.【答案】6【解析】根據(jù)為偶函數(shù)且周期為4,結(jié)合解析式可畫出函數(shù)的圖像.由零點(diǎn)定義可知,令,可得.畫出的圖像,通過(guò)判斷與圖像交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可判斷的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】因?yàn)?即是周期為4的周期函數(shù)為偶函數(shù),且,畫出函數(shù)圖像如下圖所示:令可得.畫出的圖像如上圖所示:由圖像可知,與圖像共有6個(gè)交點(diǎn)所以共有6個(gè)零點(diǎn)故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)奇偶性及單調(diào)性的綜合應(yīng)用,函數(shù)零點(diǎn)的概念及函數(shù)圖像的畫法,屬于中檔題.40.已知
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