资源简介 第16课时 函数的零点与方程的解[考试要求] 1.理解函数的零点与方程的解的联系.2.理解函数零点存在定理,并能简单应用.3.了解用二分法求方程的近似解.1.(人教A版必修第一册P155习题4.5T1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函数零点的是 ( )A BC D2.(苏教版必修第一册P253本章测试T8改编)函数f (x)=的零点个数为 ( )A.3 B.2C.7 D.03.(北师大版必修第一册P132练习T3(2)改编)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)4.(多选)(人教A版必修第一册P155习题4.5T2改编)已知函数f (x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表:x 1 2 3 4 5 6 7f (x) -4 -2 1 4 2 -1 -3在下列区间中,函数f (x)必有零点的区间为 ( )A.(1,2) B.(2,3)C.(5,6) D.(6,7)5. (人教A版必修第一册P156习题4.5T13改编)函数f (x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,则实数a的值为___________.1.函数零点的概念对于一般函数y=f (x),我们把使___________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___________ 函数y=f (x)的图象与___________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___________的曲线,且有___________,那么,函数y=f (x)在区间___________内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得___________,这个c也就是方程f (x)=0的解.提醒:函数f (x)的零点不是一个“点”,而是方程f (x)=0的解.4.二分法对于在区间[a,b]上图象___________且___________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___________,进而得到零点近似值的方法叫做二分法,二分法只能求变号零点.1.确定零点所在区间的方法:定理法、数形结合法.2.若连续不断的函数f (x)在[a,b]上是单调函数,而且f (a)f (b)<0,则f (x)在(a,b)内有且仅有一个零点.3.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.考点一 判定函数零点所在的区间[典例1] (1)(2025·天津卷)函数f (x)=0.3x-的零点所在区间是 ( )A.(0,0.3) B.(0.3,0.5)C.(0.5,1) D.(1,2)(2)(2025·浙江杭州一模)设f (x)=ex+ln x,满足f (a)f (b)f (c)<0(0A.x0aC.x0c 名师点评: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,若连续,则再看是否有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.[巩固迁移]1.若aA.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内2.已知函数f (x)=logax+x-b(a>0且a≠1).当2考点二 确定函数零点的个数[典例2] (1)设函数f (x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f (x)=ex+x-3,则f (x)的零点个数为 ( )A.1 B.2C.3 D.4(2)(2021·北京卷)已知f (x)=|lg x|-kx-2,给出下列四个结论:①若k=0,则f (x)有两个零点;② k<0,使得f (x)有一个零点;③ k<0,使得f (x)有三个零点;④ k>0,使得f (x)有三个零点.以上正确结论的序号是___________. 名师点评:求解函数零点个数问题的基本方法有直接法、定理法、图象法.其中,图象法一般是把函数拆分为两个简单函数,依据两函数图象的交点个数得出函数的零点个数.[巩固迁移]3.(2026·湖南长沙模拟)已知函数 f (x)=的根的个数为 ( )A.2 B.3C.4 D.5考点三 函数零点的应用 根据函数零点个数求参数[典例3] (2026·广东深圳模拟)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a恰有3个零点,则a的取值范围为 ( )A.(-1,3] B.[0,3]C.(-1,0] D.(3,+∞)∪ 根据函数零点范围求参数[典例4] (1)(2026·辽宁抚顺模拟)函数f (x)=kx-4+xlog2x在区间[1,4)内有零点,则实数k的取值范围为 ( )A.[-4,1) B.(-4,1]C.[-1,4) D.(-1,4](2)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+2)=f (x),当x∈[-1,1]时,f (x)=x2,函数g(x)=若函数h(x)=f (x)-g(x)在区间[-5,5]上恰有8个零点,则a的取值范围为 ( )A.(2,4) B.(2,5)C.(1,5) D.(1,4) 名师点评:已知函数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,转化成求函数值域的问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,作出函数的图象,然后数形结合求解.[巩固迁移]4.(2025·北京昌平区二模)若函数f (x)=x|x-2a|-a有三个不同的零点,则实数a的取值范围为 ( )A.(-∞,-1)∪(1,+∞)B.(-1,1)C.(-1,0)∪(0,1)D.(-∞,-1)∪(0,1)5.若函数f (x)=(m-2)x2+mx+2m+1的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m的取值范围是___________.第16课时 函数的零点与方程的解以题引理·激活思维No1.深研教材典题1.A 2.B 3.B 4.BC 5.0或-No2.储备知识要点1.f (x)=02.零点 x轴3.连续不断 f (a)f (b)<0 (a,b) f (c)=04.连续不断 f (a)f (b)<0 零点精研考点·提升素养考点一典例1 (1)B (2)B [(1)易知f (x)单调递减,又f (0)=1>0,f (0.3)=0.30.3-=0.30.3-0.30.5>0,f (0.5)=0.30.5-<0,所以f (x)的零点所在区间是(0.3,0.5).故选B.(2)函数f (x)=ex+ln x的定义域为{x|x>0},且y=ex,y=ln x均为增函数,故函数f (x)=ex+ln x是增函数,由于0满足f (a)f (b)f (c)<0(0a.故选B.]巩固迁移1.A 2.2考点二典例2 (1)C (2)①②④[(1)因为函数f (x)是定义域为R的奇函数,所以f (0)=0,即x=0是函数f (x)的1个零点.当x>0时,令f (x)=ex+x-3=0,则ex=-x+3,分别画出函数y=ex和y=-x+3的图象,如图所示,两函数图象有1个交点,所以函数f (x) 在(0,+∞)上有1个零点.根据对称性知,当x<0时,函数f (x)也有1个零点.综上所述,f (x)的零点个数为3.(2)将问题转化成两个函数y1=|lg x|,y2=kx+2图象的交点问题.对于①,当k=0时,|lg x|=2,两函数图象有两个交点,①正确;对于②,存在k<0,使y1=|lg x|与y2=kx+2相切,②正确;对于③,若k<0,y1=|lg x|与y2=kx+2的图象最多有2个交点,③错误;对于④,当k>0时,过点(0,2)可作曲线y=g(x)=lg x(x>1)的切线,此时共有两个交点,当直线斜率稍微小于切线的斜率时,就会有3个交点,故④正确.]巩固迁移3.B [当x≥0时,f (x)=f (x-2),故2是f (x)的一个周期,又当0≤x<2时,-2≤x-2<0,则f (x)=f (x-2)=ex-2,作出函数y=f (x)和y=g(x)=-x+的函数图象,f (2)=f (0)=f (-2)=e-2f (4)=f (2)=e-2>g(4)=0,结合图象可知,f (x)和g(x)的函数图象交点个数为3.故选B.]考点三考向1 典例3 A [若函数g(x)=f (x)-a恰有3个零点,即函数y=f (x)与y=a的图象有3个交点,f (x)=x2+4x+3=(x+2)2-1(x≤0),当x=0时,f (x)=3,当x=-2时,f (x)=-1,作出函数y=f (x)的图象如图所示,结合图象可得-1故选A.]考向2 典例4 (1)D (2)A [(1)当x∈[1,4)时,由f (x)=kx-4+xlog2x=0,可得k+log2x-=0,令g(x)=k+log2x-,因为函数y=log2x,y=k-在[1,4)内均单调递增,故函数g(x)=k+log2x-在[1,4)内单调递增,因为函数f (x)在区间[1,4)内有零点,则函数g(x)在区间[1,4)内有零点,所以解得-1因此,实数k的取值范围是(-1,4].故选D.(2)函数h(x)=f (x)-g(x)在区间[-5,5]上恰有8个零点,即函数f (x)与函数g(x)的图象在区间[-5,5]上有8个交点,由f (x+2)=f (x)知,f (x)是R上周期为2的函数,作函数f (x)与函数g(x)在区间[-5,5]上的图象,如图所示,由图象知,当x∈[-5,1]时,图象有5个交点,故在(1,5]上有3个交点即可,则a>1.故解得2巩固迁移4.A [由f (x)=x|x-2a|-a=0,得x|x-2a|=a,当x=0时,a=0,此时f (x)=x|x|只有一个零点,不满足条件.故x=0不是函数的零点,则由x|x-2a|=a,得|x-2a|=,当a<0时,作出函数g(x)=|x-2a|和h(x)=的图象,如图1,若a<0,要使g(x)与h(x)的图象有三个交点,则只需要当2a即方程x-2a=有两个根,则x2-2ax-a=0有两个根即可,则判别式Δ=4a2+4a>0,得a2+a>0,得a>0(舍)或a<-1;当a>0时,作出函数g(x)=|x-2a|和h(x)=的图象,如图2.若a>0,要使g(x)与h(x)的图象有三个交点,则只需要当0即方程-(x-2a)=有两个根,则x2-2ax+a=0有两个根即可,则判别式Δ=4a2-4a>0,得a2-a>0,得a>1或a<0(舍),综上得,a>1或a<-1.故选A.]5. [依题意,结合函数f (x)的图象(图略)分析可知,m需满足即解得5/5(共87张PPT)第16课时 函数的零点与方程的解第二章 函数的概念与性质[考试要求]1.理解函数的零点与方程的解的联系.2.理解函数零点存在定理,并能简单应用.3.了解用二分法求方程的近似解.1.(人教A版必修第一册P155习题4.5T1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函数零点的是( )以题引理·激活思维√A [根据二分法的概念可知选项A中的函数不能用二分法求零点.]2.(苏教版必修第一册P253本章测试T8改编)函数f (x)=的零点个数为( )A.3 B.2C.7 D.0√B [由解得x=-2或x=e,故f (x)有2个零点.]3.(北师大版必修第一册P132练习T3(2)改编)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)B [函数f (x)在(0,+∞)上单调递增,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).]√x 1 2 3 4 5 6 7f (x) -4 -2 1 4 2 -1 -34.(多选)(人教A版必修第一册P155习题4.5T2改编)已知函数f (x)的图象是连续不断的,且有如下对应值表: 在下列区间中,函数f (x)必有零点的区间为( )A.(1,2) B.(2,3)C.(5,6) D.(6,7)√√BC [由所给的函数值表知,f (1)f (2)>0,f (2)f (3)<0,f (5)f (6)<0,f (6)f (7)>0,∴函数f (x)必有零点的区间为(2,3),(5,6).故选BC.]5.(人教A版必修第一册P156习题4.5T13改编)函数f (x)=ax2-x-1有且仅有一个零点,则实数a的值为_____________.0或- [当a=0时,f (x)=-x-1,令f (x)=0,得x=-1,此时,f (x)只有一个零点为-1;当a≠0时,则Δ=1+4a=0,∴a=-.综上,实数a的值为0或-.]0或-1.函数零点的概念对于一般函数y=f (x),我们把使______________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____ 函数y=f (x)的图象与____有公共点.f (x)=0零点x轴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________的曲线,且有_______________,那么,函数y=f (x)在区间__________内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得___________,这个c也就是方程f (x)=0的解.提醒:函数f (x)的零点不是一个“点”,而是方程f (x)=0的解.连续不断f (a)f (b)<0(a,b)f (c)=04.二分法对于在区间[a,b]上图象________且____________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____,进而得到零点近似值的方法叫做二分法,二分法只能求变号零点.连续不断f (a)f (b)<0零点1.确定零点所在区间的方法:定理法、数形结合法.2.若连续不断的函数f (x)在[a,b]上是单调函数,而且f (a)f (b)<0,则f (x)在(a,b)内有且仅有一个零点.3.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.考点一 判定函数零点所在的区间[典例1] (1)(2025·天津卷)函数f (x)=0.3x-的零点所在区间是( )A.(0,0.3) B.(0.3,0.5)C.(0.5,1) D.(1,2)(2)(2025·浙江杭州一模)设f (x)=ex+ln x,满足f (a)f (b)f (c)<0(0A.x0aC.x0c精研考点·提升素养√√(1)B (2)B [(1)易知f (x)单调递减,又f (0)=1>0,f (0.3)=0.30.3-=0.30.3-0.30.5>0,f (0.5)=0.30.5-<0,所以f (x)的零点所在区间是(0.3,0.5).故选B.(2)函数f (x)=ex+ln x的定义域为{x|x>0},且y=ex,y=ln x均为增函数,故函数f (x)=ex+ln x是增函数,由于0满足f (a)f (b)f (c)<0(0a.故选B.]名师点评: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,若连续,则再看是否有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.[巩固迁移]1.若aA.(a,b)和(b,c)内B.(-∞,a)和(a,b)内C.(b,c)和(c,+∞)内D.(-∞,a)和(c,+∞)内√A [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a0,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.]2 [法一:∵2∵2∴f (2)=loga2+2-b<0,f (3)=loga3+3-b>0,∴f (2)·f (3)<0.由x0∈(n,n+1),n∈N*,得n=2.2.已知函数f (x)=logax+x-b(a>0且a≠1).当2f (x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n=________.2法二:对于函数y=logax,当x=2时,可得y<1,当x=3时,可得y>1,在同一直角坐标系中画出函数y=logax,y=-x+b的图象,判断出两个函数图象的交点的横坐标在(2,3)内,所以当函数f (x)的零点x0∈(n,n+1)时,n=2.]考点二 确定函数零点的个数[典例2] (1)设函数f (x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f (x)=ex+x-3,则f (x)的零点个数为( )A.1 B.2C.3 D.4(2)(2021·北京卷)已知f (x)=|lg x|-kx-2,给出下列四个结论:①若k=0,则f (x)有两个零点;② k<0,使得f (x)有一个零点;③ k<0,使得f (x)有三个零点;④ k>0,使得f (x)有三个零点.以上正确结论的序号是____________.√①②④(1)C (2)①②④ [(1)因为函数f (x)是定义域为R的奇函数,所以f (0)=0,即x=0是函数f (x)的1个零点.当x>0时,令f (x)=ex+x-3=0,则ex=-x+3,分别画出函数y=ex和y=-x+3的图象,如图所示,两函数图象有1个交点,所以函数f (x) 在(0,+∞)上有1个零点.根据对称性知,当x<0时,函数f (x)也有1个零点.综上所述,f (x)的零点个数为3.(2)将问题转化成两个函数y1=|lg x|,y2=kx+2图象的交点问题.对于①,当k=0时,|lg x|=2,两函数图象有两个交点,①正确;对于②,存在k<0,使y1=|lg x|与y2=kx+2相切,②正确;对于③,若k<0,y1=|lg x|与y2=kx+2的图象最多有2个交点,③错误;对于④,当k>0时,过点(0,2)可作曲线y=g(x)=lg x(x>1)的切线,此时共有两个交点,当直线斜率稍微小于切线的斜率时,就会有3个交点,故④正确.]名师点评:求解函数零点个数问题的基本方法有直接法、定理法、图象法.其中,图象法一般是把函数拆分为两个简单函数,依据两函数图象的交点个数得出函数的零点个数.[巩固迁移]3.(2026·湖南长沙模拟)已知函数 f (x)=的根的个数为( )A.2 B.3C.4 D.5√B [当x≥0时,f (x)=f (x-2),故2是f (x)的一个周期,又当0≤x<2时,-2≤x-2<0,则f (x)=f (x-2)=ex-2,作出函数y=f (x)和y=g(x)=-的函数图象, f (2)=f (0)=f (-2)=e-2g(4)=0,结合图象可知,f (x)和g(x)的函数图象交点个数为3.故选B.]【教用·备选题】1.已知函数f (x)=则关于x的方程f (x)=ax+2的根的个数不可能是( )A.0 B.1C.2 D.3√C [画出函数y=f (x)的图象,如图所示,将原问题转化为直线y=ax+2(过定点(0,2))与函数y=f (x)的图象交点的个数,由图可知,当a=0时,直线y=2与函数y=f (x)的图象只有一个交点;当a<0时,直线y=ax+2与函数y=f (x)的图象没有交点;当a>0时,直线y=ax+2与函数y=f (x)的图象有三个交点;所以直线y=ax+2与函数y=f (x)的图象不可能有两个交点.故选C.]2.已知函数f+9的零点的个数为( )A.8 B.7C.5 D.2√B [根据题意,令4f 2(x)-13f (x)+9=0,得f (x)=1或f (x)=.作出f (x)的简图,如图, 由图象可得直线y=1、y=与f (x)的图象,分别有4个和3个交点,故关于x的函数y=4f 2+9的零点的个数为7.故选B.]考点三 函数零点的应用考向1 根据函数零点个数求参数[典例3] (2026·广东深圳模拟)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a恰有3个零点,则a的取值范围为( )A.(-1,3] B.[0,3]C.(-1,0] D.(3,+∞)∪√A [若函数g(x)=f (x)-a恰有3个零点,即函数y=f (x)与y=a的图象有3个交点,f (x)=x2+4x+3=(x+2)2-1(x≤0),当x=0时,f (x)=3,当x=-2时,f (x)=-1,作出函数y=f (x)的图象如图所示,结合图象可得-1故选A.]【教用·备选题】1.已知函数f (x)=若函数f (x)有且只有一个零点,则实数a的取值范围是____________________________;若函数f (x)存在三个零点,则实数a的取值范围是______________.(-∞,-,+∞)(-∞,-,+∞) [y= 当x≤a时,y'=3-3x2≥0 x∈[-1,1],可得y=3x-x3在[-1,1]上单调递增,在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递减,解方程3x-x3=0,其根依次记为x1=-,x3=0,x4=,而2x+1=0的根记为x2=-,可得其草图如图所示.若函数f (x)有且只有一个零点,由函数解析式可知该零点只能为x1=-,或x2=-.(i)若零点为x2=-,只需a<-,即函数左半段无零点,零点在右半段,即直线段部分上;(ii)若零点为x1=-,由函数解析式及图象可知,只需a∈,所以若f (x)有且只有一个零点,则实数a的取值范围为(-∞,-)∪.若函数f (x)存在三个零点,则零点为x1=-,x3=0,x4=,只需a≥.]2.已知函数f (x)=g(x)=f (x)+x+a.若函数g(x)存在2个零点,则a的取值范围是____________________.[-1,+∞)[-1,+∞) [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f (x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x-a与函数f (x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.]考向2 根据函数零点范围求参数[典例4] (1)(2026·辽宁抚顺模拟)函数f (x)=kx-4+xlog2x在区间[1,4)内有零点,则实数k的取值范围为( )A.[-4,1) B.(-4,1]C.[-1,4) D.(-1,4]√(2)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+2)=f (x),当x∈[-1,1]时,f (x)=x2,函数g(x)=若函数h(x)=f (x)-g(x)在区间[-5,5]上恰有8个零点,则a的取值范围为( )A.(2,4) B.(2,5)C.(1,5) D.(1,4)√(1)D (2)A [(1)当x∈[1,4)时,由f (x)=kx-4+xlog2x=0,可得k+log2x-=0,令g(x)=k+log2x-,因为函数y=log2x,y=k-在[1,4)内均单调递增,故函数g(x)=k+log2x-在[1,4)内单调递增,因为函数f (x)在区间[1,4)内有零点,则函数g(x)在区间[1,4)内有零点,所以解得-1因此,实数k的取值范围是(-1,4].故选D.由图象知,当x∈[-5,1]时,图象有5个交点,故在(1,5]上有3个交点即可,则a>1.故解得2(2)函数h(x)=f (x)-g(x)在区间[-5,5]上恰有8个零点,即函数f (x)与函数g(x)的图象在区间[-5,5]上有8个交点,由f (x+2)=f (x)知,f (x)是R上周期为2的函数,作函数f (x)与函数g(x)在区间[-5,5]上的图象,如图所示,名师点评:已知函数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,转化成求函数值域的问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,作出函数的图象,然后数形结合求解.[巩固迁移]4.(2025·北京昌平区二模)若函数f (x)=x|x-2a|-a有三个不同的零点,则实数a的取值范围为( )A.(-∞,-1)∪(1,+∞)B.(-1,1)C.(-1,0)∪(0,1)D.(-∞,-1)∪(0,1)√A [由f (x)=x|x-2a|-a=0,得x|x-2a|=a,当x=0时,a=0,此时f (x)=x|x|只有一个零点,不满足条件.故x=0不是函数的零点,则由x|x-2a|=a,得|x-2a|=,当a<0时,作出函数g(x)=|x-2a|和h(x)=的图象,如图1,若a<0,要使g(x)与h(x)的图象有三个交点,则只需要当2a即方程x-2a=有两个根,则x2-2ax-a=0有两个根即可,则判别式Δ=4a2+4a>0,得a2+a>0,得a>0(舍)或a<-1,当a>0时,作出函数g(x)=|x-2a|和h(x)=的图象,如图2.若a>0,要使g(x)与h(x)的图象有三个交点,则只需要当0即方程-(x-2a)=有两个根,则x2-2ax+a=0有两个根即可,则判别式Δ=4a2-4a>0,得a2-a>0,得a>1或a<0(舍),综上得,a>1或a<-1.故选A.]5.若函数f (x)=(m-2)x2+mx+2m+1的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m的取值范围是________. [依题意,结合函数f (x)的图象(图略)分析可知,m需满足即解得.]【教用·备选题】(2025·江苏淮安期末)已知f (x)=1-为奇函数,g(x)=2x2+b2x-b.(1)求实数a的值;(2)求函数f (x)的值域;(3)若函数g(f (x))有两个零点,求实数b的取值范围.[解] (1)根据题意,函数f (x)的定义域为R,因为f (x)为奇函数,所以f (0)=0,即1-=0,a=2,可得f (x)=1-,f (-x)==-f (x),满足条件,综上所述,实数a的值为2.(2)根据4x>0,可得4x+1>1,所以0<<1,可得0<<2,f (x)=1-∈(-1,1),即函数f (x)的值域为(-1,1).(3)根据y=4x+1为R上的增函数,值域为(1,+∞),可得f (x)=1-为R上的增函数,令f (x)=t,则g(t)=0,由(2)可得t∈(-1,1)时,f (x)=t仅有一根,所以g(t)有两个零点,即2t2+b2t-b=0在(-1,1)上有两个不相等的实数根,可得解得0所以实数b的取值范围是(0,1).一、单项选择题1.函数y=(x-2)(2x+1)的零点是( )A.2 B.(2,0)C.-2 D.2或-1A [令y=(x-2)(2x+1)=0,因为2x+1>1>0,所以x-2=0,即x=2.]题号135246879101112131415课后作业(十六) 函数的零点与方程的解√16题号2134568791011121314152.用二分法求函数f (x)=ex-x-2的一个正零点的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据:f (1)≈-0.28,f (1.5)≈0.98,f (1.25)≈0.24,f (1.125)≈-0.04,关于下一步的说法正确的是( )A.已经达到精确度的要求,可以取1.1作为近似值B.已经达到精确度的要求,可以取1.125作为近似值C.没有达到精确度的要求,应该接着计算f (1.187 5)D.没有达到精确度的要求,应该接着计算f (1.062 5)√16C [由二分法的定义,可得正零点所在区间不断缩小,(1,1.5)→(1,1.25)→(1.125,1.25),因为|1.125-1.25|=0.125>0.1,故没有达到精确度的要求,应该接着计算f =f (1.187 5)的值.]题号213456879101112131415163.(2025·广东广州一模)函数f (x)=2x3+3x-7的一个零点所在的区间是( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)题号213456879101112131415√16B [y=2x3和y=3x-7都是增函数,所以函数f (x)=2x3+3x-7为增函数,且f (0)=-7<0,f (1)=2+3-7=-2<0,f (2)=16+6-7=15>0,则f (1)f (2)<0,所以函数在区间(1,2)存在唯一零点,此函数的零点所在区间为(1,2).故选B.]题号213456879101112131415164.(2025·山西晋城三模)若函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内有零点,则实数a的取值范围为( )A.(1,4) B.(-4,0)C.(0,4) D.(-∞,4)题号213456879101112131415√16A [易知函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内连续且单调递减,又因为函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内有零点,所以f (0)f (1)=(a-1)(a-4)<0,解得1故选A.]题号213456879101112131415165.(2026·河南郑州模拟)若定义域为R的奇函数f (x)满足f (x+1)=f (x),则f (x)在(-2,2)内的零点个数至少为( )A.5 B.6C.7 D.8题号213456879101112131415√16C [由f (x)是定义域为R的奇函数,可得f (0)=0,再由f (x+1)=f (x),可得函数周期为1,所以f (-1)=f (0)=f (1)=0.在f (x+1)=f (x)中取x=-,得f ,所以f =0,f =0,f =0,f =0,所以f (x)在(-2,2)内的零点个数至少为7.故选C.]题号213456879101112131415166.(人教A版必修第一册P160复习参考题4T5(3)改编)已知函数f (x)=2x+x-的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>c B.b>c>aC.c>a>b D.b>a>c题号213456879101112131415√16B [令f (x)=0,则有2x=-x+;g(x)=0,则有lg x=-x+;h(x)=0,则有x3=-x+;在同一平面直角坐标系中分别作出函数y=2x,y=lg x,y=x3及y=-x+的图象,如图所示,由图象可知b>c>a.故选B.]题号213456879101112131415167.(2026·浙江绍兴模拟)已知函数f (x)=x2+a+a2-4有唯一零点,则a=( )A.0 B.-2C.2 D.±2题号213456879101112131415√16C [由题知函数f (x)的定义域为R,f (-x)=(-x)2+a|-x|+a2-4=x2+a|x|+a2-4=f (x),所以函数f (x)为偶函数,又因为函数f (x)=x2+a|x|+a2-4有唯一零点,根据零点关于y轴对称,得出f (0)=a2-4=0,所以a=±2,当a=2时,函数f (x)=x2+2|x|=0有唯一零点,符合题意;当a=-2时,函数f (x)=x2-2|x|=0有零点0,2,-2,不符合题意,舍去.故选C.]题号213456879101112131415168.(2025·广东广州二模)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a恰有2个零点,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,0) B.(0,1]C.(0,4] D.(4,+∞)题号213456879101112131415√16B [易知当x≤0时,函数y=ex单调递增,且y=ex∈(0,1];当x>0时,函数y=x-,易知y'=1+,显然当a≥0时,y' >0恒成立,即y=x-在(0,+∞)上单调递增;当x→0时,y→-∞;当x→+∞时,y→+∞,此时函数f (x)的图象大致如图所示,题号21345687910111213141516若函数g(x)=f (x)-a恰有2个零点,即函数f (x)的图象与直线y=a有两个交点,由图可知a∈(0,1];当a<0时,根据对勾函数性质可知y=x-,当且仅当x=时,等号成立,此时其图象大致如图所示,显然函数f (x)的图象与直线y=a没有交点,不合题意.综上可知,实数a的取值范围是(0,1].故选B.]题号21345687910111213141516二、多项选择题9.已知函数f (x)=|2x-1|-a,g(x)=x2-4|x|+2-a,则( )A.当g(x)有2个零点时,f (x)只有1个零点B.当g(x)有3个零点时,f (x)只有1个零点C.当f (x)有2个零点时,g(x)有2个零点D.当f (x)有2个零点时,g(x)有4个零点题号213456879101112131415√16√BD [令f (x)=0,g(x)=0,得=a,x2-4+2=a,利用指数函数与二次函数的性质,在同一直角坐标系中画出y=,y=x2-4+2的大致图象,如图所示,由图可知,当g(x)有2个零点时,a=-2或a>2,此时f (x)无零点或只有1个零点,故A错误;当g(x)有3个零点时,a=2,此时f (x)只有1个零点,故B正确;当f (x)有2个零点时,0题号2134568791011121314151610.对于函数f (x),若在其定义域内存在x0,使得f (x0)=x0,则称x0为函数f (x)的一个“不动点”,下列函数存在“不动点”的有( )A.f (x)=2x2+ B.f (x)=ex-3xC.f (x)=ex-1-2ln x D.f (x)=ln x-题号213456879101112131415√16√BC [对于A,f (x)的定义域为R,f (x)=2x2+=x,则2x2-x+=0,由于Δ=1-4×2×<0,故方程无实数根,故A错误;对于B,f (x)的定义域为R,f (x)=ex-3x=x,记g(x)=ex-4x,则g(x)的图象是连续不断的曲线,g(0)=1>0,g(1)=e-4<0,根据函数零点存在定理可知,g(x)在(0,1)内存在零点,故B正确;对于C,f (x)的定义域为(0,+∞),f (x)=ex-1-2ln x=x,由于f (1)=e0-0=1,所以x=1是f (x)的一个不动点,故C正确;题号21345687910111213141516对于D,f (x)的定义域为(0,+∞),f (x)=ln x-=x,令F(x)=ln x--x,x>0,则F'(x)==,故当x>2时,F'(x)<0,F(x)单调递减,当00,F(x)单调递增,故当x=2时,F(x)取极大值也是最大值,故F(x)≤F(2)=ln 2-3<0,故f (x)=ln x-=x在(0,+∞)上无实数根,故D错误.故选BC.]题号2134568791011121314151611.(2026·福建福州模拟)已知函数f (x)=则( )A.直线y=与f (x)的图象有四个交点B.f (x)有两个零点C.直线y=kx与f (x)的图象至多有两个交点D.存在两点(a,b),(-2-a,b)(a>0,b>0)同时在f (x)的图象上题号213456879101112131415√16√BD [画出f (x)的图象,如图,A选项,在同一坐标系内画出f (x)与直线y=的图象,题号21345687910111213141516可知直线y=与f (x)的图象有2个交点,A错误;B选项,f (x)有两个零点,即-2和0,B正确;C选项,由图象可得,可能有三个交点,故C错误;D选项,点(a,b),(-2-a,b)(a>0,b>0)是关于直线x=-1对称的两点,因为a>0,b>0,故(a,b)是位于第一象限的点,(-2-a,b)位于第二象限,题号21345687910111213141516题号21345687910111213141516(-2-a,b)在f (x)=x2+2x,x<-2的图象上,要想满足(a,b)同时在f (x)的图象上,只需g(x)=x2+2x,x>0与h(x)=ex-1,x>0在第一象限内有交点,因为g(1)=3,h(1)=e-1,故g(1)>h(1),又g(3)=15,h(3)=e3-1,故g(3)两函数均在(0,+∞)上单调递增,故一定存在x0∈(1,3),使得g(x0)=h(x0),D正确.故选BD.]三、填空题12.函数f=_____________________.题号21345687910111213141516(答案不唯一) [函数f 的图象在区间(0,2)内连续不断,且“若f 在区间(0,2)内存在零点,则f (0)·f (2)<0”为假命题,可知函数f 满足在(0,2)内存在零点,且f (0)·f (2)≥0,所以满足题意的函数解析式可以为f .](答案不唯一)2 [由f (x)=0,得ln=1-x,令g(x)=ln,因为g(x)+g(2-x)=ln=ln 1=0,所以函数g(x)=ln的图象关于点(1,0)对称,又因为y=1-x的图象关于点(1,0)对称,如图所示,两个函数图象有两个公共点,横坐标依次为x1,x2,这两个交点关于点(1,0)对称,所以x1+x2=2.]13.函数f (x)=ln+x-1的所有零点之和为________.题号21345687910111213141516214.已知函数f (x)= 若实数a,b,c(af (a)=f (b)=f (c),则a+b=________;a+b+c的取值范围是________.题号213456879101112131415162[6,7)2 [6,7) [由f (x)=故f (x)在(-∞,1]和(2,+∞)上单调递减,在[1,2]上单调递增,且有f (1)=0,f (2)=1,f (0)=1,f (4)=1,f (5)=0.由f (a)=f (b)=f (c),则0≤a<1当x∈[0,2]时,f (x)=|x-1|,则f (x)的图象关于直线x=1对称,故a+b=2,则a+b+c=2+c∈[6,7).]题号2134568791011121314151615.关于函数f (x)= 其中a,b∈R,给出下列四个结论:甲:5是该函数的零点;乙:4是该函数的零点;丙:该函数的所有零点之积为0;丁:方程f (x)=1有两个不等的实根.若上述四个结论中有且只有一个结论错误,则该错误的结论是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁题号21345687910111213141516√B [当x∈[3.5,+∞)时,f (x)=b-x单调递减,故5和4只有一个是函数的零点.即甲、乙中有一个结论错误,一个结论正确,故丙、丁均正确.由所有零点之积为0,结合分段函数的性质,知必有一个零点为0,则f (0)=log22-a=0,可得a=1.题号21345687910111213141516①若甲正确,则f (5)=b-5=0,则b=5,可得f (x)=由f (x)=1,可得log2(x+2)-1=1,0≤x<3.5或5-x=1,x≥3.5,解得x=2或x=4,方程f (x)=1有两个不等的实根,故丁正确.则甲正确,乙错误;题号21345687910111213141516②若乙正确,则f (4)=0,即b-4=0,则b=4,可得f (x)=由f (x)=1,可得log2(x+2)-1=1,0≤x<3.5或4-x=1,x≥3.5,解得x=2,方程f (x)=1只有一个实根,故丁错误,不满足题意.综上,甲正确,乙错误.故选B.]题号2134568791011121314151616.(多选)已知函数f (x)=+1的零点个数的说法中正确的是( )A.当k>1时,有1个零点B.当k=-2时,有3个零点C.当0D.当k=-4时,有7个零点题号21345687910111213141516√√√ABD [令y=0,得f =-1,设f =t,则方程f =-1等价于f =-1,函数y=x2-kx+1的图象开口向上,过点,对称轴为x=.对于A,当k>1时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有1个根t=,由f 可知,此时只有1个解,即函数y=f +1有1个零点,故A正确;题号21345687910111213141516对于B,当k=-2时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有1个根t=,由f 可知,此时有3个解,即函数y=f (f (x))+1有3个零点,故B正确;对于C,当0题号21345687910111213141516对于D,当k=-4时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有3个根,其中t1=,t2∈(-1,0),t3∈(-4,-3),由f 可知,此时有3个解,由f =t2∈(-1,0)可知,此时有3个解,由f =t3∈(-4,-3)可知,此时有1个解,即函数y=f +1有7个零点,故D正确.故选ABD.]题号21345687910111213141516谢 谢 !课后作业(十六) 函数的零点与方程的解说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共84分一、单项选择题1.函数y=(x-2)(2x+1)的零点是 ( )A.2 B.(2,0)C.-2 D.2或-12.用二分法求函数f (x)=ex-x-2的一个正零点的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据:f (1)≈-0.28,f (1.5)≈0.98,f (1.25)≈0.24,f (1.125)≈-0.04,关于下一步的说法正确的是 ( )A.已经达到精确度的要求,可以取1.1作为近似值B.已经达到精确度的要求,可以取1.125作为近似值C.没有达到精确度的要求,应该接着计算f (1.187 5)D.没有达到精确度的要求,应该接着计算f (1.062 5)3.(2025·广东广州一模)函数f (x)=2x3+3x-7的一个零点所在的区间是 ( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)4.(2025·山西晋城三模)若函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内有零点,则实数a的取值范围为 ( )A.(1,4) B.(-4,0)C.(0,4) D.(-∞,4)5.(2026·河南郑州模拟)若定义域为R的奇函数f (x)满足f (x+1)=f (x),则f (x)在(-2,2)内的零点个数至少为 ( )A.5 B.6C.7 D.86.(人教A版必修第一册P160复习参考题4T5(3)改编)已知函数f (x)=2x+x-的零点分别为a,b,c,则a,b,c的大小关系为 ( )A.a>b>c B.b>c>aC.c>a>b D.b>a>c7.(2026·浙江绍兴模拟)已知函数f (x)=x2+a+a2-4有唯一零点,则a= ( )A.0 B.-2C.2 D.±28.(2025·广东广州二模)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a恰有2个零点,则实数a的取值范围是 ( )A.(-∞,0) B.(0,1]C.(0,4] D.(4,+∞)二、多项选择题9.已知函数f (x)=|2x-1|-a,g(x)=x2-4|x|+2-a,则 ( )A.当g(x)有2个零点时,f (x)只有1个零点B.当g(x)有3个零点时,f (x)只有1个零点C.当f (x)有2个零点时,g(x)有2个零点D.当f (x)有2个零点时,g(x)有4个零点10.对于函数f (x),若在其定义域内存在x0,使得f (x0)=x0,则称x0为函数f (x)的一个“不动点”,下列函数存在“不动点”的有 ( )A.f (x)=2x2+ B.f (x)=ex-3xC.f (x)=ex-1-2ln x D.f (x)=ln x-11.(2026·福建福州模拟)已知函数f (x)=则 ( )A.直线y=与f (x)的图象有四个交点B.f (x)有两个零点C.直线y=kx与f (x)的图象至多有两个交点D.存在两点(a,b),(-2-a,b)(a>0,b>0)同时在f (x)的图象上三、填空题12.函数f =___________.13.函数f (x)=ln+x-1的所有零点之和为___________.14.已知函数f (x)= 若实数a,b,c(a15.关于函数f (x)=其中a,b∈R,给出下列四个结论:甲:5是该函数的零点;乙:4是该函数的零点;丙:该函数的所有零点之积为0;丁:方程f (x)=1有两个不等的实根.若上述四个结论中有且只有一个结论错误,则该错误的结论是 ( )A.甲 B.乙C.丙 D.丁16.(多选)已知函数f (x)=+1的零点个数的说法中正确的是 ( )A.当k>1时,有1个零点B.当k=-2时,有3个零点C.当0D.当k=-4时,有7个零点课后作业(十六)1.A [令y=(x-2)(2x+1)=0,因为2x+1>1>0,所以x-2=0,即x=2.]2.C 3.B4.A [易知函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内连续且单调递减,又因为函数f (x)=-3x-x+a在(0,1)内有零点,所以f (0)f (1)=(a-1)(a-4)<0,解得15.C [由f (x)是定义域为R的奇函数,可得f (0)=0,再由f (x+1)=f (x),可得函数周期为1,所以f (-1)=f (0)=f (1)=0.在f (x+1)=f (x)中取x=-,得f =f =-f ,所以f =0,f =0,f =0,f =0,所以f (x)在(-2,2)内的零点个数至少为7.故选C.]6.B [令f (x)=0,则有2x=-x+;g(x)=0,则有lg x=-x+;h(x)=0,则有x3=-x+;在同一平面直角坐标系中分别作出函数y=2x,y=lg x,y=x3及y=-x+的图象,如图所示,由图象可知b>c>a.故选B.]7.C [由题知函数f (x)的定义域为R,f (-x)=(-x)2+a|-x|+a2-4=x2+a|x|+a2-4=f (x),所以函数f (x)为偶函数,又因为函数f (x)=x2+a|x|+a2-4有唯一零点,根据零点关于y轴对称,得出f (0)=a2-4=0,所以a=±2,当a=2时,函数f (x)=x2+2|x|=0有唯一零点,符合题意;当a=-2时,函数f (x)=x2-2|x|=0有零点0,2,-2,不符合题意,舍去.故选C.]8.B [易知当x≤0时,函数y=ex单调递增,且y=ex∈(0,1];当x>0时,函数y=x-,易知y'=1+,显然当a≥0时,y'>0恒成立,即y=x-在(0,+∞)上单调递增;当x→0时,y→-∞;当x→+∞时,y→+∞,此时函数f (x)的图象大致如图所示,若函数g(x)=f (x)-a恰有2个零点,即函数f (x)的图象与直线y=a有两个交点,由图可知a∈(0,1];当a<0时,根据对勾函数性质可知y=x-=x+≥2,当且仅当x=时,等号成立,此时其图象大致如图所示,显然函数f (x)的图象与直线y=a没有交点,不合题意.综上可知,实数a的取值范围是(0,1].故选B.]9.BD [令f (x)=0,g(x)=0,得=a,x2-4+2=a,利用指数函数与二次函数的性质,在同一直角坐标系中画出y=,y=x2-4+2的大致图象,如图所示,由图可知,当g(x)有2个零点时,a=-2或a>2,此时f (x)无零点或只有1个零点,故A错误;当g(x)有3个零点时,a=2,此时f (x)只有1个零点,故B正确;当f (x)有2个零点时,0故选BD.]10.BC [对于A,f (x)的定义域为R,f (x)=2x2+=x,则2x2-x+=0,由于Δ=1-4×2×<0,故方程无实数根,故A错误;对于B,f (x)的定义域为R,f (x)=ex-3x=x,记g(x)=ex-4x,则g(x)的图象是连续不断的曲线,g(0)=1>0,g(1)=e-4<0,根据函数零点存在定理可知,g(x)在(0,1)内存在零点,故B正确;对于C,f (x)的定义域为(0,+∞),f (x)=ex-1-2ln x=x,由于f (1)=e0-0=1,所以x=1是f (x)的一个不动点,故C正确;对于D,f (x)的定义域为(0,+∞),f (x)=ln x-=x,令F(x)=ln x--x,x>0,则F'(x)=-1==,故当x>2时,F'(x)<0,F(x)单调递减,当00,F(x)单调递增,故当x=2时,F(x)取极大值也是最大值,故F(x)≤F(2)=ln 2-3<0,故f (x)=ln x-=x在(0,+∞)上无实数根,故D错误.故选BC.]11.BD [画出f (x)的图象,如图,A选项,在同一坐标系内画出f (x)与直线y=的图象,可知直线y=与f (x)的图象有2个交点,A错误;B选项,f (x)有两个零点,即-2和0,B正确;C选项,由图象可得,可能有三个交点,故C错误;D选项,点(a,b),(-2-a,b)(a>0,b>0)是关于直线x=-1对称的两点,因为a>0,b>0,故(a,b)是位于第一象限的点,(-2-a,b)位于第二象限,(-2-a,b)在f (x)=x2+2x,x<-2的图象上,要想满足(a,b)同时在f (x)的图象上,只需g(x)=x2+2x,x>0与h(x)=ex-1,x>0在第一象限内有交点,因为g(1)=3,h(1)=e-1,故g(1)>h(1),又g(3)=15,h(3)=e3-1,故g(3)两函数均在(0,+∞)上单调递增,故一定存在x0∈(1,3),使得g(x0)=h(x0),D正确.故选BD.]12.(答案不唯一) [函数f 的图象在区间(0,2)内连续不断,且“若f 在区间(0,2)内存在零点,则f (0)·f (2)<0”为假命题,可知函数f 满足在(0,2)内存在零点,且f (0)·f (2)≥0,所以满足题意的函数解析式可以为f .]13.214.2 [6,7) [由f (x)=故f (x)在(-∞,1]和(2,+∞)上单调递减,在[1,2]上单调递增,且有f (1)=0,f (2)=1,f (0)=1,f (4)=1,f (5)=0.由f (a)=f (b)=f (c),则0≤a<1当x∈[0,2]时,f (x)=|x-1|,则f (x)的图象关于直线x=1对称,故a+b=2,则a+b+c=2+c∈[6,7).]15.B [当x∈[3.5,+∞)时,f (x)=b-x单调递减,故5和4只有一个是函数的零点.即甲、乙中有一个结论错误,一个结论正确,故丙、丁均正确.由所有零点之积为0,结合分段函数的性质,知必有一个零点为0,则f (0)=log22-a=0,可得a=1.①若甲正确,则f (5)=b-5=0,则b=5,可得f (x)=由f (x)=1,可得log2(x+2)-1=1,0≤x<3.5或5-x=1,x≥3.5,解得x=2或x=4,方程f (x)=1有两个不等的实根,故丁正确.则甲正确,乙错误;②若乙正确,则f (4)=0,即b-4=0,则b=4,可得f (x)=由f (x)=1,可得log2(x+2)-1=1,0≤x<3.5或4-x=1,x≥3.5,解得x=2,方程f (x)=1只有一个实根,故丁错误,不满足题意.综上,甲正确,乙错误.故选B.]16.ABD [令y=0,得f =-1,设f =t,则方程f =-1等价于f =-1,函数y=x2-kx+1的图象开口向上,过点,对称轴为x=.对于A,当k>1时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有1个根t=,由f 可知,此时只有1个解,即函数y=f +1有1个零点,故A正确;对于B,当k=-2时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有1个根t=,由f 可知,此时有3个解,即函数y=f (f (x))+1有3个零点,故B正确;对于C,当0对于D,当k=-4时,画出函数f 的图象,∵f =-1,此时方程f =-1有3个根,其中t1=,t2∈(-1,0),t3∈(-4,-3),由f 可知,此时有3个解,由f =t2∈(-1,0)可知,此时有3个解,由f =t3∈(-4,-3)可知,此时有1个解,即函数y=f +1有7个零点,故D正确.故选ABD.]3/3 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第二章 第16课时 函数的零点与方程的解.docx 第二章 第16课时 函数的零点与方程的解.pptx 课后作业16 函数的零点与方程的解.docx