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高考数学二轮复习第一篇考点二函数、导数与不等式考查角度3函数的零点、方程的根及其应用突破训练文(最

2021-02-15 来源:帮我找美食网
2019届高考数学二轮复习 第一篇 考点二 函数、导数与不等式 考查角度3 函数的零点、方程的根及其应用突破训练 文

2019届高考数学二轮复习 第一篇 考点二 函数、导数与不等式 考查角度3 函数的零点、方程的根及其应用突破训练 文

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2019届高考数学二轮复习 第一篇 考点二 函数、导数与不等式 考查角度3 函数的零点、方程的根及其应用突破训练 文

考查角度3 函数的零点、方程的根及其应用

分类透析一 函数零点所在区间的确定

例1 已知函数f(x)=—log2x,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,+∞)

解析 由题意知,函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,又f(1)=6—0=6〉0,f(2)=3—1=2〉0,f(4)=-log24=—2=-<0,

由零点存在性定理,可知函数f(x)在区间(2,4)上必存在零点。 答案 C

方法技巧 判断函数在某个区间上是否存在零点,要根据具体题目灵活处理.当能直接求出零点时,就直接求出进行判断;当不能直接求出时,可根据零点存在性定理判断;当用零点存在性定理也无法判断时,可画出图象判断。

分类透析二 函数零点个数的问题

例2 (1)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x-3x,则函数g(x)=f(x)

2

-x+3的零点的集合为( ).

A.{1,3} B.{-3,-1,1,3}

C.{2-,1,3} D.{-2—,1,3}

(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则方程f(x)=log3|x|的解的个数是( )。

A。0 B.2 C。4 D.6 解析 (1)令x〈0,则-x〉0, 所以f(—x)=(—x)+3x=x+3x。

2

2

2

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因为f(x)是定义在R上的奇函数, 所以f(-x)=—f(x)。 所以当x<0时,f(x)=—x-3x。 所以当x≥0时,g(x)=x-4x+3。 令g(x)=0,即x—4x+3=0, 解得x=1或x=3。

当x<0时,g(x)=-x—4x+3. 令g(x)=0,即x+4x-3=0,

解得x=—2+>0(舍去)或x=—2-。

2

22

22

所以函数g(x)有三个零点,

故其集合为{-2-,1,3}。

(2)画出周期函数f(x)和y=log3|x|的图象,如图所示, 故方程f(x)=log3|x|的解的个数为4. 答案 (1)D (2)C

方法技巧 判断函数y=f(x)零点个数的三种常用方法:(1)直接法。令f(x)=0,则方程实根的个数就是函数零点的个数。(2)零点存在性定理法。判断函数在区间[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(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)可确定函数的零点个数。(3)数形结合法.转化为两个函数的图象的交点个数问题(画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数)。

分类透析三 由函数零点求参数的取值范围

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例3 已知函数f(x)=A。[0,1) B。(—∞,1)

C.(-∞,1]∪(2,+∞) D.(-∞,0]∪(1,+∞)

则使函数g(x)=f(x)+x-m有零点的实数m的取值范围是( )。

解析 函数g(x)=f(x)+x-m的零点就是方程f(x)+x=m的根,画出h(x)=f(x)+x=的大致图象(图略)。

观察它与直线y=m的图象,得知当m≤0或m>1时,有交点,即函数g(x)=f(x)+x—m有零点。 答案 D

方法技巧 根据函数零点的情况求参数有三种常用方法.

(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:通过将参数分离,转化成求函数值域问题解决.

(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,然后利用数形结合求解。

1。(2018年全国Ⅰ卷,理9改编)若函数f(x)=范围是 .

有两个不同的零点,则实数a的取值

解析 当x>0时,由f(x)=ln x=0,得x=1。 因为函数f(x)有两个不同的零点,

所以当x≤0时,函数f(x)=2-a有一个零点,令f(x)=0得a=2。 因为0〈2≤2=1,所以0x0

xx 4

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所以实数a的取值范围是(0,1]. 答案 (0,1]

2。(2014年全国Ⅰ卷,文12改编)若函数f(x)=3ax+1—2a在区间(—1,1)内存在一个零点,则a的取值范围是( )。

A. B.(-∞,-1)∪

C.

D。(—∞,—1)

解析 当a=0时,f(x)=1,不合题意,所以a≠0。

函数f(x)=3ax+1—2a在区间(-1,1)内是单调函数, 所以f(-1)·f(1)〈0,即(5a-1)(a+1)>0, 解得a<—1或a>. 答案 B

3.(2016年山东卷,文15改编)已知函数f(x)=则实数m的取值范围是 。

解析

若函数g(x)=f(x)—m有3个零点,

画出函数f(x)=的图象,如图所示。

已知函数g(x)=f(x)—m有3个零点,结合图象得0〈m〈1。 答案 (0,1)

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1。(2018届山西高三一模)已知函数f(x)=点个数为( )。

则函数g(x)=f(f(x))-1的零

A.1

B。3 C.4 D.6

解析

令f(x)=1,得x1=-,x2=1,x3=5。

令g(x)=f(f(x))-1=0,得f(x)=-或f(x)=1或f(x)=5。画出f(x)的图象如图所示。

由图象可得当f(x)=—时无解,当f(x)=1时有3个解,当f(x)=5时有1个解.综上所述,函数g(x)=f(f(x))-1的零点个数为4,故选C。

答案 C

2.(青海省西宁市2018届高三下学期复习检测)偶函数f(x)满足f(1-x)=f(x+1),且当x∈[—1,0]时,f(x)=x,则函数g(x)=f(x)—|lg x|在x∈(0,10)上的零点个数为( )。

A。11 B。10 C.9 D.8

解析 由题意知g(x)=f(x)-|lg x|=

2

∵f(1-x)=f(x+1),

∴f(x)的图象关于直线x=1对称,

又函数f(x)是R上的偶函数,

∴f(x+2)=f(—x)=f(x), ∴f(x)是周期函数,且T=2.

6

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当x≥1时,令g(x)=0,则f(x)=lg x,在同一坐标系中作y=f(x)和y=lg x的图象,如图所示:

故函数y=f(x)—lg x的零点有9个。

当0〈x<1时,函数y=f(x)+lg x的零点有1个. 故函数g(x)=f(x)-|lg x|的零点个数为10,故选B。 答案 B

3.(四川省凉山州2018届高中毕业班第二次诊断性检测)已知函数f(x)=若函数f(x)在R上有两个零点,则a的取值范围是( ).

A。(0,1] B.[1,+∞)

C。(0,1)∪(1,2) D。(—∞,1) 解析 已知函数f(x)=(a∈R)在R上有两个零点,

(a∈R),

当a≤0时,不合题意,当a>0时,可知x=是函数f(x)的一个零点, 故方程2—a=0在(—∞,0]上也只有一个解, 再根据当x∈(—∞,0]时,0<2〈2=1,可得1≥a>0. 故选A。 答案 A

4。(西南名校联盟2018届适应性月考卷)已知x0是函数f(x)=3+log3x的零点,若0〈m〈x0,则

xx0

xf(m)的值满足( ).

A。f(m)=0 B.f(m)〈0

C.f(m)>0 D。f(m)的符号不确定

解析 函数f(x)=3+log3x在(0,+∞)上是增函数,

x 7

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故零点是唯一的,

又05.(安徽省黄山市2018届高中毕业班第一次质量检测)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)

=f(x),且f(x)是偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=x2,令g(x)=f(x)-kx-k,若在区间[-1,

3]内,函数g(x)=0有4个不相等的实根,则实数k的取值范围是( ).

A。(0,+∞) B.

C. D.

解析 由题意知,f(x)是定义在R上的周期为2的偶函数, 令y=kx+k,作其与y=f(x)的图象如下,

函数g(x)=0在区间[—1,3]内有4个不相等的实根,等价于y=kx+k与y=f(x)图象在

x∈[—1,3]上有4个交点,

所以故选C. 答案 C

6。(华南师大附中2018届高三综合测试(三))已知函数f(x)=(m<-1),对

解得0于任意s∈R且s≠0,均存在唯一实数t,使得f(s)=f(t),且s≠t,若关于x的方程|f(x)|=f有4个不相等的实数根,则a的取值范围是( )。

8

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A.(-2,-1) B。(-1,0) C。(—4,—2)

D.(—4,—1)∪(—1,0)

解析 由题意可得函数f(x)与|f(x)|图象的示意图,如图,∴a<0,-b+1=m,0〈f<—m⇒0

〈a·+m〈-m。

∵m<-1,∴—4〈a<—2,选C。

答案 C

7。(2018年四川高三二模)已知函数f(x)=e(x≥0),当x〈0时,f(—x)=4f(x),若函数

xg(x)=f(x)-ax-a(a>0)有唯一零点,则a的取值范围是( ).

A.(0,1) B.解析

C. D。

∵x<0,∴—x>0,

∴f(x)=f(—x)=·e-x。

画出函数f(x)=与函数u(x)=ax+a(a〉0)的图象如图所示,可知只有当〈a<1

时,函数u(x)与f(x)的图象有唯一交点,即函数g(x)=f(x)—ax-a有唯一零点.故选D。

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答案 D

8.(武邑中学2018届高三下学期第四次模拟考试)已知函数f(x)=函数g(x)=b-f(3—x),其中b∈R,若函数y=f(x)—g(x)恰有4个零点,则实数b的取值范围是( ).

A. B。

C。 D。(-3,0)

解析 令y=f(x)—g(x)=f(x)+f(3-x)-b=0, 即f(x)+f(3—x)=b, 构造函数F(x)=f(x)+f(3—x)

=

画出函数F(x)的图象如图所示,其中A,B的坐标分别为,,-,

故当b∈答案 B

时,F(x)的图象与y=b的图象有四个交点,故选B.

9.(2018年河南省巩义市模拟考试)已知f(x)=若[f(x)]=a恰有两个根x1,x2,则

2

x1+x2的取值范围是( )。

A.(—1,+∞) B.(-1,2ln 2-2)

C。(—∞,2ln 2-2] D。(—∞,2-2ln 2] 解析 作出函数f(x)的图象如图所示:

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由[f(x)]=a可得f(x)=,∴>1,即a〉1。 不妨设x11), 则x1=—,x2=ln t,

2

∴x1+x2=ln t—,

令g(t)=ln t—(t>1),

则g’(t)=—=,

∴当10,当t>4时,g'(t)<0,

∴当t=4时,g(t)取得最大值g(4)=ln 4-2=2ln 2-2。 ∴x1+x2≤2ln 2-2。

故选C. 答案 C

10。(吉林省梅河口市第五中学2018届第二次模拟)已知函数f(x)=x—3x,且函数g(x)

3

=f(f(x)-a)恰有9个零点,则a的取值范围为( ).

A.(—2,2-) C.(-2,2) D.2

B.(—2,2-)

解析 因为f’(x)=3x-3=3(x—1)(x+1), 令f'(x)〉0,解得x〈-1或x〉1, 令f’(x)<0,解得—111

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所以函数y=f(x)在(-∞,—1),(1,+∞)上单调递增,在(—1,1)上单调递减, 所以f(x)极大值=f(—1)=2,f(x)极小值=f(1)=-2,如图所示,

令t=f(x)—a,由图可知y=f(t)的零点为t1=—,t2=0,t3=,

由图可知g(x)=f(f(x)—a)恰有9个零点等价于方程f(x)—a=—,f(x)—a=0,f(x)—a=共有9个实数根,

等价于答案 A

解得—2〈a〈2-.

11.(山东省实验中学2015级第二次模拟考试)已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x—1),且f(x)是偶函数,当x∈[—1,0]时,f(x)=x,若在区间[-1,3]内,函数g(x)=f(x)-loga(x+2)有 4 个零点,则实数a的取值范围是( )。

A。(1,5) B。(1,5] C.(5,+∞) D.[5,+∞) 解析 由题意可知函数f(x)是周期为T=2的偶函数, 结合当x∈[—1,0]时,f(x)=x,绘制函数图象如图所示,

2

2

函数g(x)有4个零点,则函数f(x)与函数y=loga(x+2)的图象在区间[—1,3]内有4个交点,

结合函数图象可得当x=3时,loga(3+2)≤1,求解对数不等式可得a≥5, 即实数a的取值范围是[5,+∞)。

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答案 D

12。(广西2018年第二次模拟)若函数f(x)=x—3x—a(a≠0)只有2个零点,则a= .

解析 由函数的解析式可得f’(x)=3x-6x, 令f'(x)=0可得x1=0,x2=2,

由题意可知函数的极大值或极小值为0,即f(0)=-a=0或f(2)=8-12-a=0,解得a=0或

23

2

a=—4,

结合a≠0可得a=—4. 答案 —4

13。(唐山市2017-2018学年高三年级第一次模拟考试)已知函数f(x)=log2x+2-m有唯一零点,如果它的零点在区间(1,2)内,则实数m的取值范围是 .

解析 因为f(x)在(0,+∞)上单调递增,且函数的零点在区间(1,2)内, 所以f(1)f(2)<0,

即(log21+2—m)·(log22+2—m)<0⇒(2-m)(5—m)〈0, 解得2所以实数m的取值范围是(2,5)。 答案 (2,5)

14.(2018届湖北高中高三5月模拟)已知函数f(x)=有8个不同的零点,则实数b的取值范围是 .

若函数y=f(x)—bf(x)+1

2

1

2

x

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解析 画出函数f(x)的图象,根据图象,要使函数y=f(x)-bf(x)+1有8个不同的零点,则f(x)-bf(x)+1=0的两个解f1(x),f2(x)应满足02

设0答案

15.(安徽省马鞍山市2018届高三第二次教学质量监测试题)已知函数f(x)=函数

g(x)=f(x)++|f(x)—|-2ax+4a有三个零点,则实数a的取值范围为 .

解析 由题意得g(x)=0有三个零点,

所以=a(x-2)有三个零点,

令h(x)==

所以函数h(x)的图象就是坐标系中的实线部分,

y=a(x-2)表示过定点(2,0)的直线l,

所以直线l和实线有三个交点.

所以kMA≤a〈kMB,由题得A,B.

所以kMA==-,kMB==-.

所以a的取值范围为

.

14

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答案

16.(广东省惠州市2018届高三模拟考试)已知函数f(x)对任意的x∈R,都有f=f,

函数f(x+1)是奇函数,当-≤x≤时,f(x)=2x,则方程f(x)=—在区间[—3,5]内的所有根之和为 .

解析 ∵函数f(x+1)是奇函数,

∴f(-x+1)=-f(x+1),

又∵f=f,

∴f(1-x)=f(x), ∴f(x+1)=—f(x),

即f(x+2)=—f(x+1)=f(x),

∴函数f(x)的周期为2,且图象关于直线x=对称。

画出函数f(x)的图象如图所示:

∴结合图象可得f(x)=—在区间[-3,5]内有8个零点,且所有根之和为×2×4=4。答案 4

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