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第 7 节 函数的图象与方程
(本卷满分150分,考试时间120分钟)
一、单选题
1.若 是二次函数 的两个零点,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,令 ,解得 或 ,
不妨设 ,代入可得 .故选:D.
2.设f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在(1,1.5)内的近似解的过程中,有
f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则该方程的根所在的区间为( )
A.(1,1.25) B.(1.25,1.5)
C.(1.5,2) D.不能确定
【答案】B
【解析】∵f(1.25)·f(1.5)<0,且f(x)是单调增函数,∴该方程的根所在的区间为(1.25,1.5).
故选:B.
3.函数 的零点所在的区间可能是( )
A. B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】因为 ,
所以 ,又函数 图象连续且在 单调递增,
所以函数 的零点所在的区间是 , ,故选:B.
4.函数 的部分图象是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 定义域为R.
∵ ,
∴ 为奇函数,其图像关于原点对称,排除A、B;
对于CD,令 ,解得: ,即 有三个零点,如图示,
取 ,有 ,
∵ ,∴ .排除C;故选:D
5.函数 的零点所在区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为 在 上单调递减,且 , ,
所以 的零点所在区间为 .故选:B.6.函数 的部分图大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为函数 ,为偶函数,函数图象关于 轴对称,故排除AB;
又 ,∴ ,故排除D.故选:C.
7.已知函数 ,则 的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意, ,所以 , 在区间 上,在 轴下方有图象,排除 ,又 ,而 ,有 ,
不会是增函数,排除 ,故选: .
8.函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由函数的解析式可得: ,则函数 为奇函数,其图象关
于坐标原点对称,选项CD错误;当 时, ,选项B错误.
故选:A.
9.若函数 有且只有一个零点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当 时,因为 ,所以有一个零点,
所以要使函数 有且只有一个零点,
则当 时,函数 没有零点即可,
当 时, , , ,
所以 或 ,即 或 .
即 的取值范围是 .故选:B.10.已知函数 有唯一的零点,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 ,所以,
,所以,函数
的图象关于直线 对称,若 ,则函数 的零点必成对出现,即函数
的零点个数为偶数,不合乎题意.由于函数 有唯一零点, ,解得
.故选:B.
11.已知函数 在 上的值域为 ,其中 ,则实数
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】易知函数 在 上单调递增,
故 即关于 的方程 有两个不同的实数根.
令 ,
易知函数 在 上单调递减.在 上单调递增.
而 , ,
作出函数 的大致图象如图所示,
观察可知 .故选:A12.对于函数 ,若在定义域内存在实数 ,满足 ,则称 为“局
部奇函数”.已知 在 上为“局部奇函数”,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,所以 ,则
.因为 (当且仅当 时,等号成立),所以 ,即
.故选:B.
二、填空题
13.已知定义在 上的偶函数 ,当 时, 若
函数 恰有六个零点,且分别记为 则
的取值范围是________
【答案】
【解析】根据题目条件,作出函数 在 上的图像,如图所示:
设 的六个零点,自左到右为 ,则 ,
由对称性知: ,又 ,
则 ,
故 ,
易知 ,则 ,故答案为:
14.已知函数 则函数 的所有零点之和为___________.
【答案】【解析】 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: .
15.已知函数 ,若 且 ,则 的最小值是
________.
【答案】
【解析】作出函数 的大致图象如图所示,
设 ,则 .
由 ,可得 ;由 ,可得 .
令 ,其中 ,则 .
由 ,得 .
当 时, ,则 在 上单调递减;
当 时, ,则 在 上单调递增.
所以 .即 的最小值为 .
故答案为:
16.已知函数 为偶函数,当 时, ,若函数
恰有 个不同的零点,则实数 的取值范围为_______
【答案】
【解析】令 ,可得 ,所以,函数 与 的图象有 个交点,如下图所示:
由图可知,当 时,直线 与函数 的图象有 个交点,
因此,实数 的取值范围是 .故答案为: .
三、解答题
17.已知函数 .
(1)求 在点 处的切线方程;
(2)求函数 在 上的最值.
【解析】 (1) , , ;
所以 在点 处的切线方程为 ,即 ;
(2) ,
令 得 或 ;
1 2
0 0
0 2
由表可知,最大值为 ,最小值为 .
18.已知函数 是定义域上的奇函数,且 .
(1)求函数 的解析式,判断函数 在 上的单调性并证明;
(2)令 ,若函数 在 上有两个零点,求实数 的取值范围;
(3)令 ,若对 , 都有 ,求实数 的取值范围.
【解析】(1) ,且 是奇函数, ,
,解得 ,
.
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
证明如下:任取 , ,且 ,
则 ,
,且 ,
, ,
∴ ,
,即 ,
函数 在 上单调递减.
同理可证明函数 在 上单调递增.
(2)函数 在 上有两个零点,即方程 在 上有两个不相等的
实数根,
所以 在 上有两个不相等的实数根,
则 ,解得 .
(3)由题意知 ,
令 , ,
由(1)可知函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
,
函数 的对称轴方程为 ,函数 在 上单调递增,
当 时, 取得最小值, ;
当 时, 取得最大值, .
所以 , ,
又 对任意的 , 都有 恒成立,
,
即 ,
解得 ,又 ,
的取值范围是 .
19.已知函数 .
(1)若 在 上为增函数,求实数 的取值范围;
(2)若 在 上最小值为 ,求实数 的值;
(3)若 在 上只有一个零点,求实数 的取值范围.
【解析】(1)由 得
若 在 为增函数,则 所以
(2)令
即 最小值为
若 则 时最小
若 则 时最小 无解
若 时 则 时最小 得 舍去
(3) 只一个零点
由 得 舍去或
若 有二个零点且只一个在 内
则
即
解得
.
20.已知函数 , .
(1)若不等式 的解集为 , ,求不等式 的解集;
(2)若对于任意的 , ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围;
(3)已知 ,若方程 在 有解,求实数 的取值范围.
【解析】(1)若不等式 的解集为 , ,
即1,2是方程 的两个根,
则 ,即 ,
则 ,由 得,
即 得 ,得 或 ,
即不等式的解集为 .
(2)不等式 恒成立,
即 在 , 恒成立,
令 , , ,
则 ,
令 ,解得: ,
故 在 , 递增,在 , 递减,
故 (1)或 ,
而 (1) , ,
故 .(3)由 得 ,
,即 ,
若方程 在 , 有解,等价为 有解,
设 ,
, , , ,
即 ,即 ,则 ,
即实数 的取值范围是 , .
21.设函数 .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)若 ,且关于 的方程 在[-2,6]上有实数解,求实数 的取值
范围.
【解析】(1)由题意,知 ,则
由 得 或 ,由 得 ,
所以 ,原不等式的解集为
(2) ,
即
因为 在 上是增函数, 在 上减函数,
所以函数 在 上是增函数,
所以 时, ; 时, ,
所以,实数 的取值范围是 .
22.对于函数 ,若其定义域内存在实数 满足 ,则称 为“伪奇函数”.
(1)已知函数 ,试问 是否为“伪奇函数”?说明理由;
(2)若幂函数 使得 为定义在 上的“伪奇函
数”,试求实数 的取值范围;
(3)是否存在实数 ,使得 是定义在 上的“伪奇函数”,若
存在,试求实数 的取值范围;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)假设 为“伪奇函数”, 存在 满足 ,
有解,化为 ,无解,
不是“伪奇函数”;
(2) 为幂函数, , ,
,
为定义在 的“伪奇函数”,
在 上有解,
在 上有解,
令 , 在 上有解,
又对勾函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
且 时, , 时, ,
, 的值域为 ,
, ;
(3)设存在 满足,即 在 上有解,
在 上有解,
在 上有解,
令 ,取等号时 ,
在 上有解,
在 上有解(*),,解得 ,
记 ,且对称轴 ,
当 时, 在 上递增,
若(*)有解,则 , ,
当 时, 在 上递减,在 上递增,
若(*)有解,则 ,即 ,此式恒成立,
,综上可知, .