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专题 2-3 零点与复合嵌套函数
目录
题型01 零点基础:二分法..................................................................................................................................................1
题型02 根的分布..................................................................................................................................................................2
题型03 根的分布:指数函数二次型..................................................................................................................................3
题型04 零点:切线法..........................................................................................................................................................3
题型05 抽象函数型零点......................................................................................................................................................4
题型06 分段含参讨论型......................................................................................................................................................5
题型07 参数分界型讨论......................................................................................................................................................5
题型08 分离参数型水平线法求零点..................................................................................................................................6
题型09 对数绝对值水平线法..............................................................................................................................................7
题型10 指数函数“一点一线”性质型..............................................................................................................................8
题型11 零点:中心对称性质型........................................................................................................................................10
题型12 零点:轴对称性质型............................................................................................................................................10
题型13 嵌套型零点:内外自复合型................................................................................................................................11
题型14 嵌套型零点:内外双函数复合型........................................................................................................................12
题型15 嵌套型零点:二次型因式分解............................................................................................................................13
题型16嵌套型零点:二次型根的分布.............................................................................................................................14
题型17嵌套型零点:放大型函数.....................................................................................................................................14
高考练场..............................................................................................................................................................................15
题型 01 零点基础:二分法
【解题攻略】
用二分法求函数零点近似值的步骤
给定精确度 ,用二分法求函数 零点 的近似值的一般步骤如下:
①确定零点 的初始区间 ,验证 .
②求区间 的中点c.
③计算 ,并进一步确定零点所在的区间:
a.若 (此时 ),则c就是函数的零点.
b.若 (此时 ),则令b .
c.若 (此时 ,则令a .
④判断是否达到精确度 :若 ,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤②~④.
【典例1-1】(2022·高三课时练习)已知函数 满足:对任意 ,都有 ,且
.在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在区间为 ,又
,则函数 的零点为( )
A. B. C. D.【典例1-2】(2023·全国·高三专题练习)若函数 的一个正数零点附近的函数值用二
分法计算,其参考数据如下:
那么方程 的一个近似根(精确度 )可以是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2021秋·湖南·高三校联考阶段练习)已知函数 的一个零点 ,用二分法求精确
度为0.01的 的近似值时,判断各区间中点的函数值的符号最多需要的次数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式1-2】(2021·江苏南通·高三海安高级中学校考)函数 的零点与 的零点之差
的绝对值不超过 ,则 的解析式可能是
A. B. C. D.
【变式1-3】(2020秋·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考阶段练习)已知图像连续不断的函数
在区间 上有唯一零点,如果用“二分法”求这个零点(精确度0.0001)的近似值,
那么将区间 等分的次数至少是( )
A.4 B.6 C.7 D.10
题型 02 根的分布
【解题攻略】
根的分布
1.基础分布:0分布
特征:(1)、两正根;(2)、两负跟;(3)、一正一负两根。
方法:判别式+韦达定理
2.区间分布与K分布
特征:(1)、根比某个常数K大或者小;(2)、根在某个区间(a,b)内(外)
方法:借助复合条件的大致图像,从以下四点入手
(1)开口方向;
(2)判别式;
(3)对称轴位置;
(4)根的分布区间端点对应的函数值正负
【典例1-1】(2023上·甘肃武威·高三统考开学考试)关于 的一元二次方程
有两个不相等的正实数根,则 的取值范围是( )
A. B. C. D. 且
【典例1-2】(2023·高三课时练习)关于x的方程 至少有一个负根的充要条件是
( )
A. B. C. 或 D.【变式1-1】(2022上·江苏扬州·高三统考阶段练习)已知一元二次方程 的两根都在 内,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2022上·广东广州·高三广州市第二中学校考阶段练习)已知关于 的方程 在区
间 内有实根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2022上·辽宁沈阳·高三沈阳市外国语学校校考阶段练习)一元二次方程
有一个正根和一个负根的一个充要条件是( )
A. B.
C. D.
题型 03 根的分布:指数函数二次型
【解题攻略】
指数型根的分布
1. 换元,令 ,有指数函数性质知,t的最大范围为正。
2. 注意题中对方程根的正负范围,对应的t的取值范围
3. 根据换元后新“根”的范围,用一元二次型“根的分布”求解。
4. 特殊的函数式子,可以分离参数,转化为“水平线型”求解。
【典例1-1】(2021上·上海浦东新·高三上海市建平中学校考期中)关于 的方程
恰有两个根为 、 ,且 、 分别满足 和 ,
则
【典例1-2】.(2021·高三课时练习)设a为实数,若关于x的方程 有实数解,则a的取值
范围是 .
【变式1-1】(2021·山西临汾·统考二模)已知函数 .若存在 ,使得
,则m的取值范围是 .
【变式1-2】(2021上·四川遂宁·高三阶段)已知方程 有两个不相等实根,
则 的取值范围为 .
【变式1-3】(2022下·浙江舟山·高三舟山中学校考开学考试)关于x的方程k•4x﹣k•2x+1+6(k﹣5)=0在区
间[﹣1,1]上有解,则实数k的取值范围是 .
题型 04 零点:切线法
【解题攻略】
切线法求零点或者零点个数:
1、适用于小题。大题则过程证明不严谨,容易丢过程分。
2、数形结合,或者求导“画图”,求导画图,有时候需要判断“上凸或者下凹”
3、特殊的函数,需要通过“虚设零点”求得。
【典例1-1】(2020上·湖北武汉·高三校联考)已知函数 有三个零点 ,则
( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【典例1-2】(2020上·河南·高三校联考阶段练习)已知函数 ,
在 上有 个不同的零点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2021·湖南长沙·高三长郡中学阶段练习)函数 是定义在 上的奇函数,且 为偶
函数,当 时, ,若函数 恰有一个零点,则实数 的取值集合是
( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2024·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测)已知函数 ,若函数
有三个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2020·天津武清·天津市武清区杨村第一中学校考模拟预测)已知函数
,若函数 有三个零点,则实数 的取值范围是 .
题型 05 抽象函数型零点
【解题攻略】
抽象型函数判断函数图像
1. 定义域判断。
2. 函数奇偶性判断。3. 函数简单性判断。
4. 函数值正负判断
5. 利用极限,判断无穷远处的值与“比值”
【典例1-1】(安徽省示范高中培优联盟2022-2023学年高三上学期11月冬季联考数学试题)已知定义域
为 的偶函数 的图象是连续不断的曲线,且 在 上单调递增,则
在区间 上的零点个数为( )
A.100 B.102 C.200 D.202
【典例1-2】(山东省德州市2022届高三三模数学试题)已知函数 是定义在 上的奇函数,对于任意
,必有 ,若函数 只有一个零点,则函数
有( )
A.最小值为 B.最大值为 C.最小值为4 D.最大值为4
【变式1-1】已知 是定义在 上的奇函数,且 ,则函数 的零点个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1-2】(2023秋·浙江杭州·高三杭州市长河高级中学校考)定义在R上的单调函数 满足:
,若 在 上有零点,则a的取值范围是
题型 06 分段含参讨论型
【典例1-1】(湘豫名校联考2022-2023学年高三上学期10月一轮复习诊断考试(一)数学(文科)试
题)已知函数 有且仅有两个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. 或 C. D. 或
【典例1-2】(2021·江苏·高三专题练习)设 ,e是自然对数的底数,函数 有
零点,且所有零点的和不大于6,则a的取值范围为 .
【变式1-1】已知函数 ,若函数 只有两个零点,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【变式1-2】已知函数 若函数 有三个零点,则实数a的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【变式1-3】已知函数 ,则“ ”是“ 恰有2个零点”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
题型 07 参数分界型讨论
【解题攻略】
参数在分段函数分界处,需要分类讨论。分类讨论讨论点,首先是两段函数的交点处,齐次
是每段函数的各自“特色”处,如二次函数如果二次项有参,则“开口”即位讨论点之
一,要“多画图”,每一种情况,画处各自“小图”做对比
【典例1-1】(2023·全国·高三专题练习)函数 ,当 时, 的零点个数为
;若 恰有4个零点,则 的取值范围是 .
【典例1-2】.(2021秋·山东济南·高三济南外国语学校校考期中)已知函数 ,如果函
数 恰有两个零点,那么实数 的取值范围为 .
【变式1-1】(2022秋·天津河西·高三天津实验中学校考阶段练习)设 ,函数
与函数 在区间 内恰有3个零点,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2023春·天津南开·高三南开大学附属中学校考阶段练习)已知 ,函数
恰有3个零点,则m的取值范围是( )
A. B.
B.C. D.
【变式1-3】(2023春·河南南阳·高三河南省桐柏县第一高级中学校考阶段练习)设 ,函数
,若 在区间 内恰有9个零点,则a的取值范围是 .
题型 08 分离参数型水平线法求零点
【解题攻略】
分离参数水平线法求零点
1.分离参数。2.构造函数于水平线。
3.构造函数时,要注意函数是否有“水平渐近线”
【典例1-1】(2021上·山东潍坊·高三统考)已知 ,符号 表示不超过 的最大整数,若函数
有且仅有3个零点,则 的取值范围是
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2023·全国·模拟预测)已知函数 ,若存在 ,使得方程
有两个不同的实数根且两根之和为6,则实数 的取值范围是 .
【变式1-1】(2022上·广东汕头·高三校考)已知函数 , 令 ,则下
列说法正确的( )
A.函数 的单调递增区间为
B.当 时, 有3个零点
C.当 时, 的所有零点之和为
D.当 时, 有1个零点
【变式1-2】(2023上·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校考)已知函数 ,若
恰有3个零点 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2021上·河南新乡·高三校考阶段练习)若函数 有三个零点,则实数
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型 09 对数绝对值水平线法
【解题攻略】
对数绝对值
对于 , 若有两个零点,则满足1.
2.
3.要注意上述结论在对称轴作用下的“变与不变”
【典例1-1】.(2021上·江苏连云港·高三统考)已知函数 ,若关于 的方程
有4个不同的实根 、 、 、 ,且 ,则
A. B. C. D.
【典例1-2】(2020上·河南信阳·高三统考)已知函数 ,若方程 有四个不同的
解 ,且 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2019·湖南·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数 是定义域为 的奇函数,且当
时, ,若函数 有六个零点,分别记为 ,
则 的取值范围是.
A. B. C. D.
【变式1-2】(2023上·湖南长沙·高三周南中学校考开学考试)已知函数 ,若
有四个解 ,则 的取值范围是 .
【变式1-3】.(2020上·河南郑州·高三校联考中)已知函数 ,若方程
有4个不同的实根 , , , 且 ,则题型 10 指数函数“一点一线”性质型
【解题攻略】
指数函数,无论平移或者翻折,始终要注意函数的核心性质“一点一线”是否变化。要把
“一点一线”这个核心性质提升到底数大于1或者小于1的分类讨论相同地位
图象
①定义域 ,值域
② ,即时 , ,图象都经过 点
性质
③ ,即 时, 等于底数
④在定义域上是单调减函数 在定义域上是单调增函数
⑤ 时, ; 时, 时, ; 时,
⑥既不是奇函数,也不是偶函数
【典例1-1】(2023上·云南昆明·高三昆明八中校考)已知 ,若 ,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2023上·安徽·高三池州市第一中学校联考阶段练习)已知函数 ,若
函数 有四个不同的零点 , , , 且 ,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2023上·四川成都·高三四川省成都列五中学校考)若关于x的方程 有两个不等的
实数解,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.【变式1-2】(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知函数 ,
若关于x的方程 有四个不同的根 ( ),则 的最大值是
( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2023下·四川达州·高三校考阶段练习)已知函数 若函数
有三个不同的零点,则实数 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
题型 11 零点:中心对称性质型
【解题攻略】
函数中心对称:
(1)若函数 满足 ,则 的一个对称中心为
(2)若函数 满足 ,则 的一个对称中心为
(3)若函数 满足 ,则 的一个对称中心为 .
【典例1-1】(2023·全国·高三专题练习)函数 在 上的所有零点之和
等于 .
【典例1-2】(2021·全国·高三专题练习)已知函数 为定义在 上的奇函数,当 时,
,则关于 的函数 ( )的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2022上·甘肃张掖·高三阶段练习)已知函数 是定义在 上的奇函数,若
,则关于 的方程 的所有根之和为
A. B. C. D.
【变式1-2】(2021下·江西宜春·高三阶段性)已知函数 是定义在 上的奇函数,若
,则关于 的方程 的所有根之和为
A. B. C. D.【变式1-3】.(2022上·吉林松原·高三统考)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=
,则关于x的函数F(x)=f(x)﹣a(0<a<1)的所有零点之和为
A.3a﹣1 B.1﹣3a C.3﹣a﹣1 D.1﹣3﹣a
题型 12 零点:轴对称性质型
【解题攻略】
轴对称性的常用结论如下:
(1)若函数 满足 ,则 的一条对称轴为
(2)若函数 满足 ,则 的一条对称轴为
(3)若函数 满足 ,则 的一条对称轴为
(4)f(a-x)=f(b+x) f(x)的图象关于直线x=对称;
【典例1-1】(202⇔0·广东中山·校联考模拟预测)定义域为 的函数 ,若关于 的方
程 恰有3个不同的实数解 , , ,则 ( )
A.1 B.2 C. D.
【典例1-2】(2020上·辽宁沈阳·高三校联考)已知定义在 上的奇函数 ,满足 ,当
时, ,则函数 在区间 上的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2018上·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考)已知函数 ,若
互不相等),则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2019上·天津南开·高三天津二十五中统考)已知三个函数 , ,
的零点依次为 、 、 ,则
A. B. C. D.
【变式1-3】(2018上·贵州贵阳·高三贵阳一中阶段练习)已知 是定义在 上的奇函数,满足
,当 时, ,则函数 在区间 上所有零点之
和为( )
A. B. C. D.题型 13 嵌套型零点:内外自复合型
【解题攻略】
对于嵌套型复合函数 的零点个数问题,求解思路如下:
(1)确定内层函数 和外层函数 ;
(2)确定外层函数 的零点 ;
(3)确定直线 与内层函数 图象的交点个数分别为 、 、 、 、 ,则
函数 的零点个数为 .
【典例1-1】(2015下·浙江嘉兴·高三阶段练习)已知函数 ,则下列关于函数
的零点个数的判断正确的是
A.当 时,有3个零点;当 时,有4个零点
B.当 时,有4个零点;当 时,有3个零点
C.无论k为何值,均有3个零点
D.无论k为何值,均有4个零点
【典例1-2】(2022上·河北石家庄·高三统考)已知函数 若函数
的零点个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1-1】(2021上·天津·高三天津实验中学校考期中)已知 为偶函数,当 时,
,若函数 恰有4个零点,则实数 的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2021上·安徽滁州·高三安徽省定远中学校联考)已知函数 ,若
存在四个互不相等的实数根,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2019上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考)已知函数 ,则函数
的零点个数为
A. B. C. D.题型 14 嵌套型零点:内外双函数复合型
【典例1-1】(2021上·陕西安康·高三统考阶段练习)已知函数 , ,若
方程 有四个不等的实数根,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2023上·江西吉安·高三吉安一中校考)已知函数 , ,当
时,方程 根的个数为( ).
A. B. C. D.
【变式1-1】(2021上·安徽池州·高三池州市第一中学校考)设函数 , ,若方程
有四个实数根,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2020上·江苏南京·高三南京市第五高级中学校考阶段练习)已知函数 ,
,若函数 有6个零点,则实数 的取值范围为
A. B. C. D.
【变式1-3】(2021·全国·高三专题练习)已知函数 ,则方程
的实数根的个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
题型 15 嵌套型零点:二次型因式分解
【典例1-1】(2020·山东德州·统考一模)已知函数 ,若关于 的方程
有且只有两个不同实数根,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.【典例1-2】(2020下·江苏无锡·高三校考)已知函数 ,若关于x的方程
有5个不同的实数解,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2022秋·天津河东·高三校考阶段练习)已知函数 ,若函数
恰有4个不同的零点,则a的取值范围为 .
【变式1-2】(2023春·上海宝山·高三校考)已知 满足 ,当 ,
,若函数 在 上恰有八个不同的零点,则实数
的取值范围为 .
【变式1-3】(2019·浙江衢州·衢州二中校考二模)设 (其中 为自然对数的底数),
,若函数 恰有4个不同的零点,则实数 的取值范围为 .
题型 16 嵌套型零点:二次型根的分布
【典例1-1】(2023·辽宁沈阳·东北育才双语学校校考一模)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.
【典例1-2】(2022下·河南信阳·高三信阳高中校考阶段练习)已知函数 若关于x
的方程 有8个不同的实数根,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C. D.[﹣5,﹣4]
【变式1-1】(2020下·河南·高撒 统考)已知函数 ,若关于 的方程在区间 上有两个不相等的实数根,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2020·河北邯郸·统考二模)已知 若函数
恰有5个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023上·江苏常州·高三江苏省前黄高级中学校考开学考试)已知函数
,关于 的方程 恰有 个不同实数解,则 的取值范
围为 .
题型 17 嵌套型零点:放大型函数
【解题攻略】
(1)如果函数在 上满足 ,则此类函数在局部范围上具有与周期函数相类似的性质.
(2)复杂函数的零点,可以转化为熟悉函数图像的交点来处理.
满足 形式,一般情况下,b多是0或者1.俗称为“放大镜函数”。
【典例1-1】(宁夏石嘴山市平罗中学2022届高三第四次模拟考试数学(理)试题)已知定义为R的奇函
数 满足: ,若方程 在 上恰有三个根,则实数k的取值范围
是()
A. B.
C. D.
【典例1-2】.已知函数f(x)=¿,则下列说法正确的是( )
1
A.关于x的方程f(x)− =0(n∈N∗)有2n+4个不同的解
2n
( 1 1)
B.若函数y=f(x)−kx有4个零点,则实数k的取值范围为 ,
24 6
C.对于实数x∈[1,+∞),不等式2xf(x)−3≤0恒成立
D.当x∈[2n−1,2n ](n∈N∗)时,函数f(x)的图象与x轴围成的图形的面积为1
【变式1-1】(河北省邯郸市大名县第一中学2020-2021学年高三下学期5月月考数学试题)已知函数,函数 满足以下三点条件:①定义域为 ;②对任意 ,有 ;
③当 时, 则函数 在区间 上零点的个数为__________个.
【变式1-2】(浙江省宁波市镇海中学2020-2021学年高三下学期开学考试数学试题)定义在R上的奇函数
满 足 , 当 时 , , 且 时 , 有 , 则 函 数
在 上的零点个数为
A.9 B.8 C.7 D.6
【变式1-3】已知 ,则函数 零点的个数为___________.
高考练场
1.(2021秋·吉林长春·高三校考阶段练习)若函数 的零点与函数 的零点之差的绝对
值不超过 ,则 可以是( )
A. B.
C. D.
2.(2021上·湖南长沙·高三长沙一中校考开学考试)关于 的方程 有两个不相等的实数
根 且 ,那么 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2020·内蒙古包头·高三北重三中校考)关于 的方程 有两个不相等的实数根,
则实数 的取值范围是 .
4.(2023春·新疆乌鲁木齐·高三新疆师范大学附属中学校考开学考试)若 若
有两个零点,则实数 的取值范围为 .
5.(四川省自贡市2021-2022学年高三第一次诊断性考试理科数学试题)定义在 上的奇函数 ,满足
,当 时, , ,则函数 在 的零点个数
为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
6.(2020秋·广东·高三校联考阶段练习)已知函数 有三个互不相同的零点 ,
, ,则a的取值范围是 ; 的取值范围是 .7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 恰有3个零点,则 的取值范围为
.
8.(2023上·江苏淮安·高二淮阴中学校考开学考试)已知函数 ,若关于x
的方程 有4个不同的解,记为 , , , ( ),且 恒成立,
则 的取值范围是 .
9.(2023下·内蒙古呼伦贝尔·高三校考)设函数 ,若实数a,b,c满足 ,
且 .则下列结论不能恒成立的是( )
A. B.
C. D.
10.(2023上·安徽芜湖·高三统考)定义在 上的奇函数 ,当 时, ,
则函数 的所有零点之和为 .
11.(2021下·河南·高三统考)已知函数 为偶函数,且满足 当 时,
则函数 的所有零点之和为
A. B. C. D.
12.(2019上·江西宜春·高三奉新县第一中学校考阶段练习)设函数 .若方程
有且只有两个不同的实根,则实数 的取值范围为
A. B.
C. D.
13..(2022·高三课时练习)已知函数 , ,若函数
恰有6个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,函数 , ,若函数有4个零点,则实数 的取值范围是 .
15.(2023·四川成都·校联考二模)已知函数 ,若关于 的方程
有且仅有4个不同的实数根,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
16.(2022下·广西桂林·高三校考)已知函数 ,若关于 的方程
有5个不同的实数解,则实数 的取值范围是 .
17..(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x)=¿当x∈[−1,1]时,f (x)=f (−x),当x∈R时,
f (x+4)=2f (x),若关于x的方程f (x)=mx在区间[0,5]上恰有三个不同的实数解,则实数m的取值范围是
___________.