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8.10 零点定理(精练)(基础版)
题组一 零点的求解
1.(2022·上海)若函数 的零点为2,则函数 的零点是( )
A.0, B.0, C.0,2 D.2,
【答案】A
【解析】因为函数 的零点为2,所以 ,
∵ , ,∴ ,∴ .
令 ,得 或 .
故选:A.
2.(2022·北京)已知 且 ,则 的零点个数为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】C
【解析】 , ,又 , ,
二次函数 有 个零点.
故选:C.
3.(2022·福建福州 )(多选)已知函数 ,则函数 的零点是( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】ABC
【解析】令 ,
当 时,有 ,则 ;
当 时,有 ,则 ;
当 时,有 ,则 ;故函数 的零点是
故选:ABC
4.(2021高三上·吉林月考)(多选)等比数列 中, 与 是函数 的
两个零点,则 的值为( )
A.-2 B.2 C.-5 D.5
【答案】B
【解析】由题意, 与 是函数 的两个零点
令
由韦达定理,
由于 为等比数列,故
故答案为:B
5.(2022·全国·专题练习)函数 的零点是___.
【答案】8
【解析】由 得 ,解得 ,即 的零点为8.故答案为:8
6.(2022·福建·厦门外国语学校 )已知函数 则方程 的根___________.
【答案】 或2
【解析】当 时, ,所以 ,
令 ,得 ,
当 时, ,
当 时, ,所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,
故当 时, 有唯一根 ,
当 时, ,
令 ,解得 (舍去)或2,
故当 时, 的根为2,
综上, 根为 或2.
故答案为: 或2.
7.(2022·广东·佛山市南海区桂城中学 )函数 的导数的零点组成的集合为
___________.
【答案】
【解析】 ,
令 ,则 或 或
故答案为:
题组二 零点区间1.(2021高三上·陕西月考)函数 的零点所在的一个区间是( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5)
【答案】B
【解析】函数 在 上单调递增且连续,
且 ,
;
故函数 的零点所在的一个区间是(2,3).
故答案为:B.
2.(2021高三上·月考)下列区间中,包含函数 的零点的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 函数 在 上单调递减,且 ,
的零点在 内.故答案为:C
3.(2022高三上·兴宁期末)若 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C【解析】设函数 ,则 在 上单调递增,
又 ,
,
所以有 , ,
所以由零点存在性定理可知函数 的一个零点位于 .
故答案为:C
4.(2022高三上·辽宁期中)已知函数 ,那么在下列区间中含有函数 零点
的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数 ,是连续单调函数,
且
,
∴函数f(x)在区间 必有零点,
故答案为:B.5.(2022高三上·海安月考)函数 的零点所在的大致区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数 在 上单调递增,
且 , ,
所以函数 的零点所在的大致区间为 .
故答案为:A.
题组三 零点的个数
{x2−2x,x≥0
1.(2022高三上·河南期中)已知函数
f(x)=
4 ,则函数 的零点个数为
x− ,x<0
x
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】当 时,令 ,解得 或 (舍);
当 时,令 ,解得 或 (舍)
∴ 或 为函数 的零点,
则函数 有2个零点.
故答案为:B.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,则函数 , 的零点个
数( )A.5或6个 B.3或9个 C.9或10个 D.5或9个
【答案】D
【解析】设 ,则由 ,
得 ,即 ,
又 ,
由 得 或 ,此时函数单调递增,
由 得 ,此时函数单调递减,
即函数在 处取得极大值 ,
函数在 处取得极小值 ,
又由 , 可得图象:
若 , ,则方程有三个解,
满足 , , ,
则当 时,方程 ,有3个根,
当 时,方程 ,有3个根,
当 时,方程 ,有3个根,
此时共有9个根,
若 , ,则方程有两个解,满足 , ,
则当 时,方程 ,有3个根,
当 ,有2个根,
此时共有5个根,
同理 , ,也共有5个根
故选:D.
3.(2022·黑龙江 )已知函数 ,则函数 的零点个数是
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【解析】令 , ,则 ,即 ,
分别作出函数 和直线 的图象,如图所示,
由图象可得有两个交点,横坐标设为 , ,
则 , ,对于 ,分别作出函数 和直线 的图象,如图所示,
由图象可得,
当 时,即方程 有两个不相等的根,
当 时,函数 和直线 有三个交点,
即方程 有三个不相等的根,
综上可得 的实根个数为 ,
即函数 的零点个数是5.
故选:B.
4.(2023·全国·高三专题练习)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
函数y=f(x)-log |x|的零点个数是( )
3
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】由题意知,f(x)是周期为2的偶函数.
在同一坐标系内作出函数y=f(x)及y=log |x|的图象,如下:
3观察图象可以发现它们有4个交点,
即函数y=f(x)-log |x|有4个零点.
3
故选:D.
5.(2022·西安模拟)已知 是定义在 上的奇函数,且 ,则函数 的零
点个数至少为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】 是定义在 上的奇函数,
,且零点关于原点对称,
零点个数为奇数,排除选项 ,
又
,
,
,
,
的零点至少有 个,
故答案为:C.6.(2022·新疆三模)函数 的零点个数为 .
【答案】2
【解析】当 时,令 ,解得 , ,此时有1个零点;当 时,
,显然 单调递增,
又 ,由零点存在定理知此时有1个零点;综上共有2个零点.
故答案为:2.
7.(2022·全国·课时练习)函数 的零点个数为________.
【答案】1
【解析】解法一:令 ,可得方程 ,即 ,
故原函数的零点个数即为函数 与 图象的交点个数.
在同一平面直角坐标系中作出两个函数的大致图象(如图).
由图可知,函数 与 的图象只有一个交点,
故函数 只有一个零点,
故答案为:1解法二:∵ , ,
∴ ,
又 的图象在 上是不间断的,
∴ 在 上必有零点,
又 在 上是单调递增的,
∴函数 的零点有且只有一个,
故答案为:1
8.(2022·全国·课时练习)函数 的零点个数为________.
【答案】1
【解析】令 ,可得方程 .
在同一平面直角坐标系内作出函数 与 的图象,如图,
由图可知,函数 与 的图象只有一个交点,
故方程 只有一个解,
故函数 只有一个零点.
故答案为:1.9.(2022·河南·郑州十九中高三阶段练习(文))已知函数 则函数
的零点个数是___________.
【答案】5
【解析】令 , ,
则 ,
分别作出 和直线 ,
由图象可得有两个交点,横坐标设为 , ,
则 , ,
即有 有2根;
时, 有3个不等实根,
综上可得 的实根个数为5,
即函数 的零点个数是5.
故答案为:5.
10.(2023·全国·高三专题练习)若偶函数 满足 ,在 时, ,则关于x的方程 在 上根的个数是___.
【答案】4
【解析】 满足 ,故可得 ,所以函数 是以2为周期的周期函数,
且 是偶函数
根据 , 得该函数在[0,4]上的图象为:
再在同一坐标系中做出函数 的图象,当 时, ,当 时, ,而当 时,
如图,当 时,两函数图象有四个交点.
所以方程 在[0,4]上有4个根.
故答案为:4.
11.(2022·全国·专题练习)奇函数 定义在 上,且对常数 ,恒有 ,则在区间
上,方程 根的个数最小值为_______.
【答案】5【解析】 函数 是定义在 上的奇函数,
故 ,
又 ,即周期为 ,
,
又由 ,且
, ,
故在区间 ,方程 根有 , , , , ,
个数最小值是 个,
故答案为:5.
12.(2022·全国· 专题练习)已知函数 图象关于直线 对称,则函数
在区间 上零点的个数为_______.
【答案】3
【解析】 函数 图象关于直线 对称,
,( 的对称轴是 )
, ,
由 知, 时, ,
故 ,
令 得 , .因为 ,所以 时, 满足条件,
故零点有三个.
故答案为:3
题组四 求参数
1.(2022·四川雅安)已知函数 ,若函数 有两个不同的零点,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数 有两个不同的零点,即方程 有两个不同的根,从而函数
的图象和函数 的图象有两个不同的交点,
由 可知,当 时,函数 是周期为1的函数,
如图,在同一直角坐标系中作出函数 的图象和函数 的图象,
数形结合可得,当 即 时,两函数图象有两个不同的交点,
故函数 有两个不同的零点.
故选:A.2.(2021·全国· 单元测试)已知函数 有唯一的零点,则实数a的值为( )
A.1 B.-1 C.0 D.-2
【答案】B
【解析】函数 定义域为R,函数 ,即函数 为偶函数,
当 时, ,则 在 上单调递增,在 上单调递减,
则当 时, ,因函数 有唯一的零点,于是得 ,解得 ,
所以实数a的值为 .
故选:B
3.(2022·辽宁·东北育才双语学校一模)已知函数 ,若关于x的方程
有6个不同的实数根,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】画出 的图象如图,令 ,则先讨论 的零点.
当 ,即 时,不合题意;
当 ,即 时,易得 或 ,此时当 或 时均不满足有6个零点,
不合题意;
故 , 或 ,设 的两根为 ,不妨设 ,由韦达定理 ,
且 .
①当 时, 与 均无零点,不合题意;②当 时:
1. 若 ,则 ,此时 有4个零点, 有2个零点,合题意;
2. 若 ,此时 有3个零点,则 有且仅有3个零点,此时 ,故 ;
综上可得 或 .
又 ,故 ,结合 在 上为减函数可得 在 ,
上为增函数.
故
故选:A
4.(2022·河南模拟)已知函数 至多有2个不同的零点,则实数a的最大值为(
).
A.0 B.1 C.2 D.e
【答案】C
【解析】令 ,得到 ,
函数 至多有2个不同的零点,等价于 至多有两个不同的根,即函数 与 至多有2个不同的交点
令 ,
则 ,
当 时, , 单调递增,
当 或 时, , 单调递减,
所以 与 为函数 的极值点,且 ,
且 在R上恒成立,
画出 的图象如下:
由图可知: 或 时,符合题意,
其中 ,解得:
设 ,则 ,当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
由 可得: ,所以 ,
综上所述:实数a的最大值为2。
故答案为:C
5.(2022·江西省临川第二中学 )已知函数 恰有一个零点,则实数a的取值范围为
______.
【答案】 .
【解析】由 ,x=0不是方程的解,∴ ,
将原方程唯一零点转变为直线 与曲线 有唯一交点,
下面讨论曲线 的图像:
的定义域为 , ,
当 时, ,当 时, ,
当 时, ,
因此y在 处,取得极小值,其极小值为 ,
当 时, ,即y是单调递减的,
当x从小于0的方向趋向0的时候,y趋向于 ,故图像如下图:
;
故答案为: .