26年高考数学复习考点聚焦(新高考全国卷)专题2.6函数零点与方程的根(学生版+解析)

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26年高考数学复习考点聚焦(新高考全国卷)专题2.6函数零点与方程的根(学生版+解析)

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专题2.6 函数零点与方程的根
一、核心知识:
1.函数的零点
(1)函数零点的概念:
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)函数零点与方程实数解的关系:
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.
2.函数零点存在定理
(1)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)两个重要推论
推论1:函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,,且具有单调性,则函数在区间内只有一个零点.
推论2:函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,函数在区间内有零点,且函数具有单调性,则
3.一元二次函数的零点
当时,一元二次方程的实数根、二次函数的零点之间的关系如下表所示:
的实数根 (其中) 方程无实数根
的图象
的零点 函数无零点
二、考点聚焦:
考点一:函数的零点
经典例题:
1.(2023·湖南岳阳·模拟预测)函数的零点是( )
A.2 B. C.-2 D.2或-1
2.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数,则函数的零点为( )
A.1 B.0 C.e D.
3.(2022·陕西西安·一模)函数的零点为( )
A.4 B.4或5 C.5 D.或5
4.(20-21高三上·上海嘉定·期中)函数的零点为 .
5.(2022·江西景德镇·模拟预测)若,则函数的零点为( )
A. B. C. D.
6.(2021·全国·二模)已知函数的图象关于直线对称,则下面不是的零点为( )
A. B. C. D.
7.已知函数,则函数的零点为( )
A. B.,0 C. D.0
8.(2021·全国·模拟预测)设,定义符号函数,则方程的解是( )
A.1 B. C.1或 D.1或或
9.(2025·全国·模拟预测)我们不妨定义:使函数值为0的自变量的值,称为该函数的零点.例如:函数的零点为1和.若函数的零点是和,则函数的零点是 .
10.(2020·全国·模拟预测)对任意的实数,表示不大于的最大整数,则函数的零点为 .
强化训练:
1.(2021·上海普陀·二模)函数的零点为 .
2.(2024·山东青岛·二模)函数的零点为( )
A.0 B.1 C. D.
3.(2023·陕西西安·模拟预测)函数的零点为( )
A. B.2 C. D.
4.(2023·上海徐汇·一模)函数的零点是 .
5.(2023·广西·一模)已知函数是奇函数,且,若是函数的一个零点,则( )
A. B.0 C.2 D.4
6. 的零点为 .
7.(2023·新疆乌鲁木齐·三模)定义符号函数,则方程的解是( )
A.2或 B.3或 C.2或3 D.2或3或
8.(2023·河南开封·一模)若函数的一个零点为,则 .
9.(2022·全国·模拟预测)已知函数,则函数的零点为 .
10.(2022·四川广安·模拟预测)已知数列为等比数列,若,为函数的两个零点,则( )
A.10 B.12 C.32 D.33
考点二:函数零点个数与零点和
经典例题:
1.(2021·云南·模拟预测)函数在上的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2025·广西·一模)曲线与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2025·上海·三模)函数的零点个数为 .
4.(2024高三·全国·专题)函数的零点个数为 .
5.已知函数,则函数的零点个数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(21-22高三·云南·阶段)函数在上的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
7.(2025·广西柳州·模拟预测)已知函数关于直线对称,则函数的所有零点之和为 ,的最小值为 .
8.(24-25高三上·江西鹰潭·期中)已知函数和的零点分别为,则 .
9.(2021·河南·模拟预测)方程的所有实数根的平方和为( )
A. B. C. D.
10.(2020·湖南长沙·一模)定义函数,则函数在区间内的所有的零点之和为 .
强化训练:
1.(2025·山东枣庄·二模)函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(24-25高三上·山东济南·期末)当时,曲线与的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2021·全国·模拟预测)函数在上的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
4.(2022·江西萍乡·二模)已知函数,则的所有零点之和为( )
A. B. C.2 D.0
5.(2021·福建厦门·二模)已知函数则函数的所有零点之和为 .
6.(2023·江苏镇江·模拟预测)已知函数的零点为,函数的零点为,则 .
7.已知函数在内恰有两个不同的零点,则 , .
8.(2024·河北·模拟预测)函数在区间内所有零点的和为( )
A.0 B. C. D.
9.(2022·四川广安·模拟预测)已知数列为等比数列,若,为函数的两个零点,则( )
A.10 B.12 C.32 D.33
10.(23-24高三上·河北廊坊·期中)(多选)若函数在上的零点从小到大排列后构成等差数列,则的取值可以为( )
A.0 B.1 C. D.
考点三:由零点个数求参
经典例题:
1.(2024·宁夏银川·三模)函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值范围是 .
3.(2024·全国·模拟预测)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2021·全国·模拟预测)已知函数有两个不同的零点,则常数的取值范围是 .
5.(2024年全国Ⅱ卷)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
6.(2023·广西北海·一模)已知函数,将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,已知在上恰有5个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024·河南郑州·郑州一模)已知函数求使方程的实数解个数为3时取值范围 .
8.(24-25高三上·江苏南通·期中)若函数的图象上存在关于原点对称的点,则实数的取值范围是 .
9.(2023·广西梧州·一模)已知函数,若关于的方程有3个不同的实数根,则的取值范围为 .
10.(2023·全国·模拟预测)已知,符号表示不超过x的最大整数,若函数有且仅有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
强化训练:
1.(2024·高三·内蒙古呼和浩特·开学考试)若函数存在1个零点位于内,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024·全国·模拟预测)若方程在区间上有解,,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2024·全国·模拟预测)若函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(21-22高三上·广东·阶段)设函数的最小正周期为,且在内恰有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·安徽合肥·二模)已知函数,若关于的方程至少有两个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2020·全国·模拟预测)已知函数,,若恰有1个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2021·全国·模拟预测)若函数存在2个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2021·全国·模拟预测)已知函数.若的零点恰有个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2021·全国·模拟预测)已知函数.若的零点恰有个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2023·广西南宁·一模)已知函数,若函数,存在5个零点,则( )
A.1 B. C.1或 D.
三、达标检测:
《函数与方程》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
2.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点为( )
A.0或 B.0 C. D.0或
3.已知函数的零点位于区间内,则整数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知函数. 若有零点;,则是的( )
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
5.已知函数,函数,若两函数的图象恰有两个不同的交点,则实数k的取值范围( )
A. B. C. D.
6.已知函数有且仅有3个零点,则的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.已知函数,若函数有两个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.已知函数,若函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
10.关于函数,下列描述正确的有( )
A.在区间上单调递增 B. 的图象关于直线对称
C.若则 D.有且仅有两个零点
11.是定义在R上的奇函数,对任意,均有,当时,,则下列结论正确的是( )
A.4是函数的一个周期 B.当时,
C.当时,的最大值为 D.函数在上有1012个零点
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.函数的零点为 .
13.定义函数,设,若含有3个不同的实数根,则实数的取值范围是 .
14.已知函数,若关于x的方程有5个不同的实数根,则a的取值范围为 .
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号: 1 2 3 4 5 6 7 8
答案:
题号: 9 10 11 题号: 12 13 14
答案: 答案:专题2.6 函数零点与方程的根
一、核心知识:
1.函数的零点
(1)函数零点的概念:
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)函数零点与方程实数解的关系:
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.
2.函数零点存在定理
(1)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)两个重要推论
推论1:函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,,且具有单调性,则函数在区间内只有一个零点.
推论2:函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线,函数在区间内有零点,且函数具有单调性,则
3.一元二次函数的零点
当时,一元二次方程的实数根、二次函数的零点之间的关系如下表所示:
的实数根 (其中) 方程无实数根
的图象
的零点 函数无零点
二、考点聚焦:
考点一:函数的零点
经典例题:
1.(2023·湖南岳阳·模拟预测)函数的零点是( )
A.2 B. C.-2 D.2或-1
【答案】A
【详解】由题意令,因为,所以,即.故选:A.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数,则函数的零点为( )
A.1 B.0 C.e D.
【答案】C
【详解】由可得,由可得,,解得.故选:C.
3.(2022·陕西西安·一模)函数的零点为( )
A.4 B.4或5 C.5 D.或5
【答案】C
【详解】由题意,解得,故的定义域为,令,得,则,解得或,又∵,所以.故选:C.
4.(20-21高三上·上海嘉定·期中)函数的零点为 .
【答案】
【详解】设, 令,去分母得:,整理得,即,∵,∴,即,∴,故答案为:.
5.(2022·江西景德镇·模拟预测)若,则函数的零点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,解得或(舍去),则,解得.故选:D
6.(2021·全国·二模)已知函数的图象关于直线对称,则下面不是的零点为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,所以,代入选项验证可知.都是函数的零点,不是函数的零点,故选:C.
7.已知函数,则函数的零点为( )
A. B.,0 C. D.0
【答案】D
【详解】函数,当时,令,解得,当时,
令,解得(舍去),综上函数的零点为0.故选:D.
8.(2021·全国·模拟预测)设,定义符号函数,则方程的解是( )
A.1 B. C.1或 D.1或或
【答案】C
【详解】当时,方程可化为,化简得,解得;当时,方程可化为,无解;当时,方程可化为,化简得,解得(舍去)或;综上,方程的解是1或.
故选:C.
9.(2025·全国·模拟预测)我们不妨定义:使函数值为0的自变量的值,称为该函数的零点.例如:函数的零点为1和.若函数的零点是和,则函数的零点是 .
【答案】和
【详解】先将二次函数展开得到.根据韦达定理,若方程的两根为和,得出,.已知,令,解得,.故答案为:和.
10.(2020·全国·模拟预测)对任意的实数,表示不大于的最大整数,则函数的零点为 .
【答案】
【详解】由题意得,.令得,,所以,解得或,从而或.当时,,解得,,与矛盾,故舍去;当时,,,符合题意.故函数的零点为.故答案为:.
强化训练:
1.(2021·上海普陀·二模)函数的零点为 .
【答案】
【详解】令,得,两边平方得:,解得,所以函数的零点为1.故答案为:1.
2.(2024·山东青岛·二模)函数的零点为( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】B
【详解】因为,令,解得,即函数的零点为1.故选:B.
3.(2023·陕西西安·模拟预测)函数的零点为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【详解】令,得,则.故选:A
4.(2023·上海徐汇·一模)函数的零点是 .
【答案】/0.5
【详解】由题意可得函数的定义域为.,令可得,解得或(舍),故答案为:.
5.(2023·广西·一模)已知函数是奇函数,且,若是函数的一个零点,则( )
A. B.0 C.2 D.4
【答案】D
【详解】因为是函数的一个零点,则,于是,即,
而函数是奇函数,则有,所以.故选:D
6. 的零点为 .
【答案】
【详解】令,则或,解得.故答案为:
7.(2023·新疆乌鲁木齐·三模)定义符号函数,则方程的解是( )
A.2或 B.3或 C.2或3 D.2或3或
【答案】D
【详解】依题意,当时,方程为:,解得或,因此或,
当时,方程为:,解得,于是无解,当时,方程为:,解得或,因此,所以方程的解是或或.故选D
8.(2023·河南开封·一模)若函数的一个零点为,则 .
【答案】
【详解】 函数的一个零点为,,, 函数,.故答案为: .
9.(2022·全国·模拟预测)已知函数,则函数的零点为 .
【答案】和
【详解】当时,令,解得;当时,则在上单调递增,且,故在内有且仅有一个零点2;上所述:函数的零点为和.故答案为:和.
10.(2022·四川广安·模拟预测)已知数列为等比数列,若,为函数的两个零点,则( )
A.10 B.12 C.32 D.33
【答案】B
【详解】因为,为函数的两个零点,所以,所以或,所以,当时,,,当时,,,
所以,.故选:B
考点二:函数零点个数与零点和
经典例题:
1.(2021·云南·模拟预测)函数在上的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】由,得,作出函数在上的图象如图所示,
,因为,所以由图可知直线与图象有3个交点,从而在上有3个零点.故选:B
2.(2025·广西·一模)曲线与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】函数在R上单调递减,当时,;当时,,由,得,因此曲线与直线的交点横坐标必在上,令,,求导得,由,得,存在,使得,当或时,;当时,,函数在上单调递增,在上单调递减,又,,因此函数在上各有一个零点,所以曲线与直线的交点个数为3.故选:C
3.(2025·上海·三模)函数的零点个数为 .
【答案】3
【详解】根据的零点个数转化为与的图象的交点个数,
时,函数取最大值,时函数的值为,
又因为,结合图象可知,两函数图象具有个交点.所以的零点个数为个.故答案为:.
4.(2024高三·全国·专题)函数的零点个数为 .
【答案】4
【详解】令,得或.设,,在平面直角坐标系中先画出的图象,保留轴上方的部分图象并把轴下方的图象向上翻折即得的图象,再作出的图象,如图所示,由图可知两者共有3个交点.综上所述,函数共有4个零点.故答案为4.

5.已知函数,则函数的零点个数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】由可得.当时,,或(舍去),当时,或.故是的零点,是的零点,是的零点.综上所述,共有个零点.故选:C
6.(21-22高三·云南·阶段)函数在上的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由得,,故在上的零点从小到大排成首项为、公差为的等差数列.由得,即该数列共有项,所以所有零点之和为,故选:D.
7.(2025·广西柳州·模拟预测)已知函数关于直线对称,则函数的所有零点之和为 ,的最小值为 .
【答案】
【详解】由题意的定义域为,由函数关于直线对称,得,令,则,即,令,则,即,联立,解得,则,令,解得,所以函数的所有零点之和为;,令,因为函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以时,有最小值,最小值为,则,
所以,因为函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
由,得,解得,所以复合函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,因此,结合函数的对称性可知,当或时,函数值最小,即的最小值为.故答案为:;.
8.(24-25高三上·江西鹰潭·期中)已知函数和的零点分别为,则 .
【答案】2
【详解】令,则函数和的图象与函数交点的横坐标分别为,又易得和的图象关于对称,
设和与的交点坐标分别为,可知交点坐标也关于直线对称,所以,即.故答案为:2.
9.(2021·河南·模拟预测)方程的所有实数根的平方和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令,则方程化为,即,故原方程等价于,利用幂函数的单调性知,函数是上的增函数,任取方程的实数根,
若,则必有,与题意矛盾;若,则必有,与题意矛盾,所以,即,即,可知原方程的所有根为,,,其平方和为.故选:A.
10.(2020·湖南长沙·一模)定义函数,则函数在区间内的所有的零点之和为 .
【答案】
【详解】当1≤x时,f(x)=12x﹣12,所以,此时当x时,g(x)max=0;
当x≤2时,f(x)=24﹣12x,所以<0;由此可得1≤x≤2时,g(x)max=0.
下面考虑2n﹣1强化训练:
1.(2025·山东枣庄·二模)函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【详解】函数,由,得或,当时,,因此函数在上的零点个数为4.故选:B
2.(24-25高三上·山东济南·期末)当时,曲线与的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】令当时故是的一个根.当时令则所以在上单调递增,所以所以时即方程在无实数根.当时在上单调递减,且如图所示与的图象在上有两个交点,所以方程在有两个不同的根.综上所述,曲线与的交点个数为故选:C
3.(2021·全国·模拟预测)函数在上的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,得.分别画出函数的图象,,由图可知,的对称轴为,的对称轴为.所以所有零点之和为.故选:B.
4.(2022·江西萍乡·二模)已知函数,则的所有零点之和为( )
A. B. C.2 D.0
【答案】D
【详解】令,则时,,得;时,由,得或,所以四个零点和为.故选:D.
5.(2021·福建厦门·二模)已知函数则函数的所有零点之和为 .
【答案】
【详解】时,,,由,可得或,或;时,,,由,可得或,或;函数的所有零点为,,,,所以所有零点的和为.故答案为:.
6.(2023·江苏镇江·模拟预测)已知函数的零点为,函数的零点为,则 .
【答案】2
【详解】由,得, 函数与互为反函数,在同一坐标系中分别作出函数,,的图象,如图所示,则,,由反函数性质知A,B关于对称,则,.故答案为:.
7.已知函数在内恰有两个不同的零点,则 , .
【答案】 /
【详解】由题.令,得,则或,解得或.由,得或,所以.不妨取,则.
8.(2024·河北·模拟预测)函数在区间内所有零点的和为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,
,由,得或或(不符合题意,舍去),函数是偶函数,在上的所有零点关于数0对称,它们的和为0,正弦函数的周期为,方程在的两根和为,在上的两根和为,因此在上的两根和构成首项为,末项为的等差数列,共有项,所有根的和为.故选:B
9.(2022·四川广安·模拟预测)已知数列为等比数列,若,为函数的两个零点,则( )
A.10 B.12 C.32 D.33
【答案】B
【详解】因为,为函数的两个零点,所以,所以或,所以,当时,,,当时,,,
所以,.故选:B
10.(23-24高三上·河北廊坊·期中)(多选)若函数在上的零点从小到大排列后构成等差数列,则的取值可以为( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】ABD
【详解】因为函数有零点,所以.画出函数与的图象,如图所示.
当或1时,经验证,符合题意.当时,由题意得.
因为,所以.故选:ABD.
考点三:由零点个数求参
经典例题:
1.(2024·宁夏银川·三模)函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】若函数在区间上存在零点,由函数在的图象连续不断,且为增函数,则根据零点存在定理可知,只需满足,即,解得,
所以实数的取值范围是.故选:D.
2.若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】当时,,符合题意,
当时,二次函数的判别式为:,
若,此时函数的零点为,符合题意;
当时,只需,所以且;
当时,,经验证符合题意;当时,,经验证符合题意;
所以实数a的取值范围为.故答案为:
3.(2024·全国·模拟预测)已知函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】法一:因为,且有两个零点,所以方程在上有两个不同的解,所以解得.
法二:由得,因为有两个零点,所以直线与函数的图像有两个交点.函数的图像如图,由图可知.
故选:D.
4.(2021·全国·模拟预测)已知函数有两个不同的零点,则常数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由函数有两个不同的零点,可知与的图象有两个不同的交点,故作出如下图象,当与的图象相切时,,即,由图可知,故相切时,因此结合图象可知,当时,与的图象有两个不同的交点,即当时,函数有两个不同的零点.故答案为:.
5.(2024年全国Ⅱ卷)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】解法一:令,即,可得,令,原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,可得,即,解得,
若,令,可得,因为,则,当且仅当时,等号成立,可得,当且仅当时,等号成立,则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,所以符合题意;综上所述:.故选:D.
解法二:令,原题意等价于有且仅有一个零点,因为,则为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,即,解得,若,则,又因为当且仅当时,等号成立,可得,当且仅当时,等号成立,即有且仅有一个零点0,所以符合题意;故选:D.
6.(2023·广西北海·一模)已知函数,将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,已知在上恰有5个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,令,由题意在上恰有5个零点,即在上恰有5个不相等的实根,由的性质可得,解得.
故选:D.
7.(2024·河南郑州·郑州一模)已知函数求使方程的实数解个数为3时取值范围 .
【答案】
【详解】当时,函数在是递减,函数值集合为,
在上递增,函数值集合为,当时,是增函数,函数值集合为R,
方程的实数解个数,即为函数与直线的交点个数,在同一坐标系内作出直线与函数的图象,观察图象,当时,直线与函数的图象有3个交点,所以方程的实数解个数为3时取值范围是.
故答案为:
8.(24-25高三上·江苏南通·期中)若函数的图象上存在关于原点对称的点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】当时,,有解,∴有正根,即,令,则,故当时,,当单调递增,,故在单调递减,单调递增,,∴.故答案为:.
9.(2023·广西梧州·一模)已知函数,若关于的方程有3个不同的实数根,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】当,,则,令,得,当时,,当时,,所以在上递减,在上递增,,作出函数的大致图象,设,则有两个不同的实数根,由可知,与异号,不妨设,要使方程有3个不同的实数根,则或,①当时,,得;②当时,设,则,得,综上,的取值范围为.故答案为:.
10.(2023·全国·模拟预测)已知,符号表示不超过x的最大整数,若函数有且仅有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数有且仅有2个零点,则有且仅有2个解,
设,根据符号作出的草图如下:
则或,故选:D.
强化训练:
1.(2024·高三·内蒙古呼和浩特·开学考试)若函数存在1个零点位于内,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若函数存在1个零点位于内,单调递增,又因为零点存在定理,.故选:A.
2.(2024·全国·模拟预测)若方程在区间上有解,,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,即在区间上有解,设函数,则函数图像与直线在区间上有交点.因为,所以,所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.当时,在区间上,,,则,解得.当时,因为,,.则,解得,又,所以,则,解得,
综上,实数的取值范围为.故选:A.
3.(2024·全国·模拟预测)若函数有两个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数有两个零点可转化为函数的图像与直线有两个交点.
因为函数的图像与轴交于点,且函数在点处的切线方程为,所以直线与该切线平行,且该直线与轴交于点,所以点在点上方,即,解得,即实数的取值范围是.故选:D.
4.(21-22高三上·广东·阶段)设函数的最小正周期为,且在内恰有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,由,即,得,
当时,,又,则,因为在的零点为,且在内恰有3个零点,所以或,
解得,故选:D
5.(2024·安徽合肥·二模)已知函数,若关于的方程至少有两个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,作出函数的图象,如图所示:由此可知函数在和上单调递减,在上单调递增,且,,又因为关于的方程至少有两个不同的实数根,所以至少有两个不同的实数根,即的图象与至少有两个不同的交点,所以,又因为当时,,令,可得;当时,,令,解得,又因为,所以,解得.故选:D.
6.(2020·全国·模拟预测)已知函数,,若恰有1个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】恰有1个零点即与的图像恰有一个交点,恒过点,由得,所以曲线在点处的切线的斜率为1,由得,所以曲线在点处的切线的斜率为1,所以结合图像可知,恰有1个零点当且仅当.故选:D
7.(2021·全国·模拟预测)若函数存在2个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,且f(2)=0,即f(x)在(1,+∞)上有一个零点,函数存在2个零点,当且仅当f(x)在(-∞,1]有一个零点,x≤1时,,即函数在(-∞,1]上的图象与直线y=m有一个公共点,在同一坐标系内作出直线y=m和函数的图象,如图:而在(-∞,1]上单调递减,且有,则直线y=m和函数的图象有一个公共点,.故选:A
8.(2021·全国·模拟预测)已知函数.若的零点恰有个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可知,当时,,在上单调递增,;当时,,在上单调递减,,画出函数和的图象(如图),可知,故选:C
9.(2021·全国·模拟预测)已知函数.若的零点恰有个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可知的定义域为.,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减.令,可得或.
在同一坐标系中作出函数的图象,
因为函数恰有个零点,结合图象可知或.故选:C
10.(2023·广西南宁·一模)已知函数,若函数,存在5个零点,则( )
A.1 B. C.1或 D.
【答案】A
【详解】如图,先画出函数的图象.已知有5个零点,即方程有五个实数根.
令,方程有两个实数根,由的图象可知,当时,有两个实数根,有三个实数根,可满足有五个零点.将代入中,得,解得或.又因为,所以当时,,不满足题意;当时,,满足题意,故选:A.
三、达标检测:
《函数与方程》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由已知,可知为增函数,且,,
根据零点存在定理,函数在有零点,且零点是唯一的.故选:B
2.若函数f(x)=ax+b有一个零点是2,那么函数g(x)=bx2-ax的零点为( )
A.0或 B.0 C. D.0或
【答案】A
【详解】因为函数f(x)=ax+b有一个零点是2,所以b=-2a,所以g(x)=-2ax2-ax=-a(2x2+x).
令g(x)=0,得x1=0,x2=-.故选:A
3.已知函数的零点位于区间内,则整数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】因为函数与在上均为增函数,所以函数在上为增函数,因为,,,所以函数的零点位于区间内,故.故选:B.
4.已知函数. 若有零点;,则是的( )
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
【详解】因为有零点,所以,即.又,显然不能推出,但能够推出.所以是的必要不充分条件.故选:B.
5.已知函数,函数,若两函数的图象恰有两个不同的交点,则实数k的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题知,设切点为,则切线方程为.将代入可得,故与()相切时,,,故由两函数的图象有两个不同交点可得,即,故选:A.
6.已知函数有且仅有3个零点,则的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】因为,所以,故为奇函数,且为的零点,所以在上有且只有1个零点,又,,,故零点均位于区间内,当时,,,故存在使得,又,故存在使得,所以在上至少存在两个零点,故不符合题意;当时,由,可得,作出函数与函数的大致图象, ,由图形可知函数与函数的有3个交点,即函数有且仅有3个零点,适合题意,所以的最大值为4.故选:C.
7.已知函数,若函数有两个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意知函数与函数的图象有两个交点.当时,,则,当时,,单调递减,当时,,单调递增,当时,取得极大值,且,作出函数的图象与的图象,如图.当时,,则,所以,故曲线在处的切线方程为,易知.当时,,则,所以,故曲线在处的切线方程为,易知.综上所述,实数a的取值范围为.故选:D.
8.已知函数,若函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当时,,当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,且,当时,.当时,当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,且.作出函数的大致图象,如图所示,由图可知,是的零点,要使有两个不同的零点,则方程有两个不相等的实数根,等价于有1个非零实数根.由图可知或或,即.故选:C.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】的定义域为,B选项错误.在区间上是增函数,
,所以是的唯一零点,所以AC选项正确,D选项错误.故选:AC
10.关于函数,下列描述正确的有( )
A.在区间上单调递增 B. 的图象关于直线对称
C.若则 D.有且仅有两个零点
【答案】ABD
【详解】根据图象变换作出函数的图象(,作出的图象,再作出其关于轴对称的图象,然后向右平移2个单位,最后把轴下方的部分关于轴翻折上去即可得),如图,由图象知在是单调递增,A正确,函数图象关于直线对称,B正确;,直线与函数图象相交可能是4个交点,如图,如果最左边两个交点横坐标分别是,则不成立,C错误,与轴仅有两个公共点,即函数仅有两个零点,D正确.故选:ABD.
11.是定义在R上的奇函数,对任意,均有,当时,,则下列结论正确的是( )
A.4是函数的一个周期 B.当时,
C.当时,的最大值为 D.函数在上有1012个零点
【答案】AD
【详解】对于A项,由对任意,均有,得,即,
所以函数的图象关于直线对称.而是定义在R上的奇函数,所以,所以,于是,因此4是函数的一个周期,A正确;对于B项,当时,,而当时,,所以.又,所以,,B错误;对于C项,当时,,根据奇函数的性质可得,求导得,,当时,,所以在上单调递增;当时,,所以函数在上单调递减,于是,C错误;对于D项,当时,由,得,由,得,且.
又是定义在R上的奇函数,结合C项在上的单调性,可得函数在上递减,在上递增,结合对称性得函数在上只有0和2两个零点.由知,函数在上只有2和4两个零点,因此函数在上只有2个零点,在上有个零点,D正确.故选:AD.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.函数的零点为 .
【答案】10
【详解】令,即,所以,因此,所以函数的零点为,故答案为:.
13.定义函数,设,若含有3个不同的实数根,则实数的取值范围是 .
【答案】或
【详解】设,,由,解得,;由于含有3个不同的实数根,所以有两个相等的实根或者两个相异的实根,则,即,解得,或.当时,,解得,又,满足题意;当时,如下图,的对称轴方程,,则有4个根,不合题意,舍去;当时,,解得,即,含有2个不同的实数根,不满足题意;当时, 如下图,,若含有3个不同的实数根,则,解得;综上,或.故答案为:或.
14.已知函数,若关于x的方程有5个不同的实数根,则a的取值范围为 .
【答案】
【详解】由函数可知,其函数图象如下图所示:
若关于x的方程有5个不同的实数根,即方程有5个不同的实数根,即和共有5个不同的实数根,所以和与函数共有5个不同的交点;由图可知,与函数最多有三个交点,且;所以,当,与函数有2个不同的交点,需满足 与函数有3个不同的交点,所以,解得;当时,与函数有3个不同的交点,需满足 与函数有2个不同的交点,所以,解得;综上可知,,所以,a的取值范围为.
故答案为:
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号: 1 2 3 4 5 6 7 8
答案: B A B B A C D C
题号: 9 10 11 题号: 12 13 14
答案: AC ABD AD 答案: 10 或

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