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专题14 函数零点问题
专项突破一 函数零点的定义
1.函数f(x)=x2﹣4x+4的零点是( )
A.(0,2) B.(2,0) C.2 D.4
【解析】由f(x)=x2﹣4x+4=0得,x=2,
所以函数f(x)=x2﹣4x+4的零点是2,故选:C.
2.已知函数 ,则 的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【解析】 时,由 得 , 时,由 得 或 ,
所以四个零点和为 .故选:D.
3.(多选)若函数y=(ax-1)(x+2)的唯一零点为-2,则实数a可取值为( )
A.-2 B.0 C. D.-
【解析】由题可知ax-1≠0或ax-1=0的解为x=-2,
故a=0或a= .故选:BD.
4.(多选)若函数 只有一个零点 ,那么函数 的零点是( ).
A. B. C. D.
【解析】由题意知 ,∴ , ,
∴ ,使 ,则 或 .故选:AB
5.函数 的零点为________.
【解析】当 时,令 ,解得 ;当 时,令 ,解得 (舍去),所以函数 存在零点,且零点为 .
6.若函数 的两个零点是2和3,则不等式 的解集为________ .
【解析】根据题意, ,则不等式可化为
.
7.函数 的零点为______.
【解析】由 定义域为
由 ,即 ,可得 ,解得 或
又 时,不满足方程 , 时满足条件.故答案为:
8.函数 的零点之和为__________.
【解析】令 得, ,只有 符合题意,即
令 得, ,所以函数 的零点之和为
专项突破二 零点存在定理判断零点所在区间
1.函数 的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【解析】函数 是 上的连续增函数,
,可得 ,
所以函数 的零点所在的区间是 .故选:C2.函数 的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数 在 上都是增函数,
所以函数 在 上是增函数,
又 ,
所以函数 的零点所在的区间为 .故选:B.
3.方程 的解所在的区间是( )
A. B. C. D.
【解析】设 ,易知它是增函数, , ,
由零点存在定理知 在 上存在唯一零点.故选:B.
4.用二分法研究函数 的零点时,第一次经过计算得 , ,则其中一个
零点所在区间和第二次应计算的函数值分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【解析】因为 ,由零点存在性知:零点 ,
根据二分法,第二次应计算 ,即 ,故选:D.
5.函数 的零点为 , ,则 的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4【解析】 是 上的增函数,
又 , 函数 的零点 所在区间为 ,
又 , .故选:C.
6.已知函数 , , 的零点分别为 , , ,则 , ,
的大小关系是( ).
A. B.
C. D.
【解析】在同一坐标系中分别作出 , , , 的图象,如图所示.
由图可知,函数 , , 的零点分别为 , , ,
则 , , ,所以 .故选:A
7.已知实数 满足 ,则函数 的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【解析】由已知得 ,所以 ,
又 , ,
, ,
,所以零点所在区间为 ,故选:B.8.(多选)已知函数 的图象是一条连续不断的曲线,且有如下对应值表:
x 1 2 3 4 5
y 1.3 0.9
下列区间中函数 一定有零点的是( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数 的图象是一条连续不断的曲线,
且 ,函数在区间 和 上一定有零点.故选:AC.
9.(多选)函数 的一个零点在区间 内,则实数a的可能取值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】因为函数 在定义域 上单调递增,
所以函数 在 上单调递增,
由函数 的一个零点在区间 内,
得 ,解得 ,故选:BC
10.(多选)下列函数中,在区间 上有零点是( )
A. B.
C. D.
【解析】A选项, ,A选项符合.
B选项,当 ,B选项错误.C选项, 在区间 上单调递增, ,
,所以 在区间 上有零点,C选项符合.
D选项, 在区间 上单调递增, ,
,所以 在区间 上有零点,D选项符合.
故选:ACD
11.已知函数 的零点为 ,不等式 的最小整数解为 ,则 __________.
【解析】 函数 为 上的增函数, , ,
函数 的零点 满足 , , 的最小整数解 .
12.若方程 的实根在区间 内,且 、 , ,则 ____________
【解析】方程 的实根即函数 与 图象交点的横坐标,
作出函数 与 图象如图所示:
由图知方程 只有一个负实根,
令 ,则函数 只有一个负零点,
因为 , ,
, 、 , ,所以方程 的实根在区间 内,所以 , , ,
专项突破三 求函数零点个数
1.函数 的零点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】由于函数 在 上是增函数,且 ,
故函数在 上有唯一零点,也即在 上有唯一零点.故选:B.
2.已知函数 则函数 的零点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【解析】当 时, ,因为 ,所以舍去;
当 时, 或 ,满足 .所以 或 .
函数 的零点个数为2个.故选:C
3.已知函数 ,则方程 的根个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【解析】令 ,即 根的个数,
设 ,所以 ,即 或 ,解得 或 ,
即 或 ,即 或 ,解得 ;
或 或 ,无符合题意的解.综上所述:程 的根个数为 个.故选:A.
4.已知函数 ,且 ,则 的零点个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【解析】由
可得 或 ,又 ,则 ,或 ,或
则 的零点个数为3,故选:C
5.已知函数 ,则函数 的零点个数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】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.函数 零点的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.0
【解析】由 ,得 ,
所以函数 零点的个数等于 图象的交点的个数,
函数 的图象如图所示,由图象可知两函数图象有4个交点,所以 有4个零点,故选:A
7.函数 的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】令 ,可得 ,
则原命题即求 与 图象交点的个数,分别作出 与 图象,如下所示
由图象可得,交点为A、B、C三点,所以函数 的零点个数为3.故选:C
8.函数 的零点个数为( )
A. B. C. D.
【解析】 ,
作出函数 和 的图象:
可由 的图象先关于 对称,再关于 轴对称得 ,作出 的图象,再作出它关于 轴对称
的图象得 的图象,两者结合得 的图象.
如图,函数 和 的图象它们有两个交点,
所以方程 有两个解,即 有两个零点.故选:C.9.已知函数 ,则方程 的实数根的个数为( )
A. B. C. D.
【解析】令 ,则 ,
①当 时, , , ,即 ,
②当 时, , ,
画出函数 的图象,如图所示,
若 ,即 ,无解;
若 ,直线 与 的图象有3个交点,即 有3个不同实根;
若 ,直线 与 的图象有2个交点,即 有2个不同实根;
综上所述,方程 的实数根的个数为5个,故选: .
10.函数 的零点个数为( )
A. B. C. D.
【解析】令 , ,则 零点个数即为 与 图象的交点个数;
,则当 时, ;当 时, ;在 , 上单调递增,在 上单调递减,
又 , ,进而可得 图象与 图象如下图所示,
由图象可知: 与 共有 个交点,即 有 个零点.故选:D.
11.已知函数 ,则函数 的零点个数为( )
A.3 B.4 C.2 D.1
【解析】令 ,令 ,则 ,
当 时,则 ,所以 , ,
当 时, ,则 ,
作出函数 的图象如下图所示,
直线 与函数 的图象只有1个交点,
线 ,与函数 的图象只有2个交点,
因此,函数 只有3个零点,故选: .
12.已知函数 ,则 实数根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5【解析】做出 图像如下:
或 ,
①若 时,
⑴当 , 或 ,符合题意;
⑵当 , ,符合题意;
②若 ,
综上: 共有3个实数根.故选:B.
13.已知函数 在 内零点的个数为( )
A.4 B.5 C.3 D.2
【解析】因为 ,所以令 等价于 ,
即 , .又因为 ,所以 .
所以函数 在 内零点的个数为 个.故选:C
14.(多选)函数 ( 为常数)的零点个数可能为( )
A. B. C. D.
【解析】因为 ,所以 .
令 ,则 , ,如下图所示:
①当 时,由 可得 , ,方程 只有一解,方程 有两解,此时,函数 有 个零点;
②当 时,方程 有三个正根 、 、 ,
且方程 均有两个正根,此时函数 有 个零点;
③当 时,方程 有两个正根 , ,
方程 均有两个解,此时函数 有 个零点;
⑤当 时,方程 只有一个正根 ,
且方程 有两个解,此时函数 有 个零点.
综上所述,函数 的零点个数可能为 、 、 、 .故选:ABD.
15.函数 的零点个数为_________.
【解析】当 时, 有一个零点 ;当 时, ,无零点,
故函数 的零点个数为1个
16.函数 的零点个数为___________.
【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.
17.已知 是定义在R上的奇函数,当 时, = ,则方程 解的个数为
___________.
【解析】当 时, ,所以 ,因为 是定义在R上的奇函数,
所以 = ,所以 ,
所以 ,所以 = ,
由 的图象知, 有3个零点,所以方程 解的个数为3.
18.函数 的零点个数为___.
【解析】当x≤0时, ,
∵ ,故此时零点为 ;
当x>0时, 在 上单调递增,
当x=1时,y<0,当x=2时,y>0,故在(1,2)之间有唯一零点;
综上,函数y在R上共有2个零点.
专项突破四 根据函数零点求参
1.函数 在区间 和 内各有一个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】已知函数 在区间 和 内各有一个零点,如图,则 ,即 ,解得 故选:A
2.已知函数 若方程 有且仅有两个不等实根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】已知 ,作出函数图像,
通过函数图像可以看出,当 ,函数无限趋近于1,但不等于1,当 ,函数无限趋近于0,但不等
于0,所以 有且仅有两个不等实根,可以得到 .故选:B.
3.已知函数 在区间 内有零点,则正数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】由题得 ,且函数在定义域内 单调递增(增+增=增),
所以 ,得 .故选:A
4.已知函数 , ,若 有两个零点,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.【解析】令 ,则 , 与 有两个交点,
则 ,设直线与 相切时,切点坐标为 ,则斜率 ,
则切线方程为 ,
∵切线过原点 ,代入得 ,解得 ,
∴ ,因为 与 有两个交点,所以 ,故选:D.
5.若函数 有且只有2个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】根据题意, 时, ,此时
时, ; 时, ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
时, ,所以 在 上无零点,
从而 时, 有2个零点,根据二次函数的性质可得,
,故选:D.
6.已知直线 与函数 的图象恰有 个公共点,则实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
【解析】根据题意,函数 ,作出 的图象:
当 时,直线 和函数 的图象只有一个交点;
当 时,直线 和函数 的图象只有一个交点,
直线 和函数 的图象有2个交点,即方程 在 上有2个实数根,
,则有 ,解可得 ,
即 的取值范围为 , ;
7.已知函数 ,若函数 有三个不同的零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】 在 上递增,且 ,当 时, ,
任取 ,
,
其中 ,当 时, , 递增;
当 时, , 递减;,由此画出 的大致图象如下图所示,
有三个不同的零点,即 与 有三个交点,
由图可知, 的取值范围是 .故选:B
8.若关于x的方程 有两个不相等的实根 、 ,且满足 ,则实数t的取值范
围是( )
A.(2,5) B.
C. D.
【解析】令 ,且 ,所以只需满足 且 即可,
即 且 ,解得 ,故选:B.
9.若关于x的方程 在 有两个不等实根,则实数m的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【解析】 ,方程
在 有两个不等实根,即 与 的图象有两个交点,因为 ,所以 ,所以 ,要使方程
在 有两个不等实根,如下图,即则 .
故选:C.
10.已知函数 在 上有且只有5个零点,则实数 的范围是
( )
A. B. C. D.
【解析】因为 ,
令 ,即 ,
所以, 在 上有且只有5个零点,
因为 ,所以 ,
所以,如图,由正弦函数图像,要使 在 上有且只有5个零点,
则 ,即 ,所以实数 的范围是 .故选:C
11.已知函数 若方程 恰有四个不同的实数解,分别记为
,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】 ,
当 时
令 ,解得 ,当 时 ,
当 时 ,令 ,解得 或 ,
令 ,解得 或 ,函数 的图象如下所示:
因为方程 恰有四个不同的实数解,即 与 恰有四个交点,所以 ,
不妨令 ,则 ,且 与 关于 对称,所以 ,又 ,即 ,所以 ,即 ,
所以 ,所以 ,
因为 在 上单调递增,所以 ,
所以 ;故选:A
12.已知函数 ,若函数 与 的图象恰有8个不同公共点,则
实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】当 时, , ,
由 时, ,得 单调递减,由 时, ,得 单调递增,
故 时, ;当 时, ,
由 时, ,得 单调递减,
由 时, 得 单调递增,
所以 时, 有极大值 ,当 时, ,
作出 的大致图象如图:
函数 与 的图象恰有8个不同公共点,
即方程 有8个不同的根,
令 ,根据其图象,讨论 有8解情况如下:令 ,当 在 有两个解时,满足题意,
即 ,解得 ,故选:A.
13.定义在R上的偶函数 满足 ,且当 时, ,若关于x的方程
恰有5个解,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】∵ ,∴函数 关于直线 对称,又 为定义在R上的偶函数,
故函数 关于直线 对称,作出函数 与直线 的图象,
要使关于x的方程 恰有5个解,则函数 与直线 有5个交点,
∴ ,即 .故选:B.
14.(多选)若方程 有且只有一解,则 的取值可以为( )
A. B. C.0 D.3【解析】画出 的图象如下图所示,由图可知 或 .
所以CD选项符合.故选:CD
15.若函数 有两个零点,则实数m的取值范围为________,两个零点之和为
________.
【解析】由 得 .
在同一平面直角坐标系中作出函数 的图像与直线 .如图所示.
由图知,当 ,即 时,两图像有两个交点,
则原函数有两个零点,此时 .设两个零点分别为 , ,由于两交点关于直线 对称,
所以 , .故答案为: ;
16.已知函数 ,且关于 的方程 有且仅有一个实数根,那实数 的取值范围
为________.
【解析】作出 的图象,如下图所示:∵关于 的方程 有且仅有一个实数根,∴函数 的图象与 有且只有一个交点,
由图可知 ,则实数 的取值范围是 .
17.若关于 的方程 的一根大于1,另一根小于1,则实数 的取值范围为______.
【解析】由题意,关于 的方程 的一根大于1,另一根小于1,
设 ,根据二次函数的性质,可得 ,解得 ,
所以实数 的取值范围为 .
18.若方程 至少有一个正根,则实数 的取值范围是_________.
【解析】记 ,
①当 时, , 解得 ,不符合条件;
②当 时,(ⅰ)当 只有一个正根,且0不是它的根,则有 或 ,解得 ;
(ⅱ)当 有两个不等正根,则 ,此时 无解,
故答案为: .
19.设函数 ,若方程 至少有3个不同的实数根,则实数m的取值范围为
______.
【解析】当 时,由 得 ,当 时, ,当 时, ,
故 在 上单调递减,在 上单调递增,
又 ,所以当 时, 的最小值为 ,
且 时, ,当 时 ,易知 在 上单调递减,
在 上单调递增,又 ,所以当 时, 的最小值为 ,画出函数 与 的
图象如图所示,
由图可知,要使方程 至少有3个不同的实数根,即 与 的图象至少有3个交点,
只需 .
20.已知函数 ,若 恰有两个零点.则正数a的取值范围______.
【解析】依题意 ,当 时, 单调递增, ,
所以在区间 上, 有零点 ,所以当 时, 有唯一零点,
所以 .所以 的取值范围是 .