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专题突破卷 02 函数零点分布问题
题型一 根据函数零点的个数求参数范围问题
1.若当 时,函数 与 的图象有且仅有4个交点,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】画出两个函数的图象,然后找出有4,5个交点临界状态的解即可.
【详解】如图所示,画出 在 的图象,
也画出 的草图,
函数 与 的图象有且仅有4个交点,则将 的第4个,第5个与x轴交点向 处移动即可.
满足 ,解得 .
故选:C.
2.已知函数 ;若方程 恰有三个根,则实数 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合导数分析函数 的性质,在同一坐标系内作出直线 与函数 的
图象,数形结合求出范围.
【详解】当 时, ,函数 在 上单调递减,在 上单调
递增,
当 时, ,求导得 ,
由 ,得 ,由 ,得 ,即函数 在 上递增,在 上
递减,
当 时, 取得极大值 ,且当 时, 恒成立,
2
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!在同一坐标系内作出直线 与函数 的图象,如图,
观察图象知,当 时,直线 与函数 的图象有3个公共点,即方程
恰有三个根,
所以实数 的取值范围是 .
故选:C
3.已知函数 ,图象与x轴至少有一个公共点,则实数a的取
值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对 分类讨论,分离参数求出 的范围,最后去并集即可求解.
【详解】当 时,若 ,显然 ,否则若 ,就有 ,矛盾,
所以 ,而函数的 值域为 ,
所以若方程 有解,则 的范围为 ,
当 时,若 ,则 ,
设 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,所以当 时, 单调递减,当 时, 单调递增,
当 时, ,当 时, ,
而 ,
从而 的值域为 ,
而 至少有一个零点,所以所求范围即为 .
故选:C.
4. , ,若 在其定义域上有且仅有两个零点,
则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用导数求出 的单调区间,画出 的大致图象,令 ,则问题转化
为方程 有两个不相等的实根 ,且 ,然后结合根与系数的关系
可求得答案.
【详解】由 ,得 ,
由 ,得 ,解得 或 ,
由 ,得 ,解得 或 ,
所以 在 和 上递增,在 和 上递减,
4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 的大致图象如图所示,
令 ,由 ,
则 ,则 ,
所以方程 有两个不相等的实根 ,则 ,
因为 在其定义域上有且仅有两个零点,
所以由 的图象可知 ,
不妨设 ,则 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,得 ,所以 ,
由 ,得 ,
所以 在 上递增,所以 ,
即 的取值范围是 .
故选:B.
5.已知函数 若关于 的方程 有两个不同的实根,则
实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先进行变形,关于 的方程 有两个不同的实根,即关于 的方程
有两个不同的实根.即 与 有两个不同的交点.
研究 图像,数形结合可解.
【详解】 ,则关于 的方程 有两个不同的实根,即
关于 的方程 有两个不同的实根.
即 与 有两个不同的交点.
令 , ,解得 .
递增, 递减,
则 有极大值 . ,
则可画出 的草图. 与 有两个不同的交点.
则实数 的取值范围是 .
故选:D.
6
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6.已知函数 且 ,若方程 与方程
共有6个不同的实数根,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】画出函数 的图像,将方程6个不同的实数根转化为 有4个不同的
实根, 有2个不同的实根,即可得出结果.
【详解】当 时,可知 ,当 时,可知 ,所以根据正弦函数
的单调性可得 大致图象如图所示,
由方程 与方程 共有6个实数根,可知 有4个不同的实根,
有2个不同的实根,所以 ,
解得 .
故选:C.
7.定义在R上的偶函数 满足 ,且当 时, ,若
关于x的方程 恰有5个实数解,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,推得函数 图象关于直线 对称,且函数的周期为2,再由题设
函数解析式作出函数的图象,再将方程的解的个数转化为两函数的图象交点问题即可解得.
【详解】
由 可知函数 的图象关于直线 对称,
且 ,因 是偶函数,则 ,故有 ,
即函数 的周期为2.又当 时, ,故可作出函数 的图象如图.
由关于x的方程 恰有5个实数解,可理解为 与
恰有5个交点.
8
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!而这些直线恒过定点 ,考虑直线与 相交的两个临界位置 ,
由图知,需使 ,即 .
故选:D.
8.已知函数 ,若方程 有三个实数解,则实数a的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用导数刻画 的图像,再根据直线 与 的图像有3个不同的
交点可得实数a的取值范围.
【详解】 ,
当 或 时, ;当 时, ,
故 在 , 上为增函数,在 上为减函数,
故 的极大值为 , 的极小值为 ,
当 时, ,当 时, ,
故 的图像如图所示:
故 ,故选:A.
9.已知函数 有两个零点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求定义域,求导,当 时, 在 上单调递减,不合要求,
当 时,得到函数单调性和极值,最值情况,得到不等式,求出答案.
【详解】 定义域为 ,
,
当 时, ,故 在 上单调递减,
故 不会有2个零点,舍去,
当 时,令 得, ,令 得, ,
故 在 上单调递增,在 上单调递减,
故 在 处取得极大值,也是最大值, ,
又 趋向于0时, 趋向于负无穷, 趋向于正无穷时, 趋向于负无穷,
要想函数 有两个零点,则 ,解得 .
故选:D
10.若不等式 有且仅有三个整数解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
10
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【分析】设 ,作出 的图象为,则结合图象,要不
等式 有且仅有三个整数解,取 讨论它们的大小,即可得
到 的范围.
【详解】设 ,
,由 ,得 ,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,且 ,
作出 的图象为,
由 , ,
当 时, ,即 ,
当 时, ,即 ,
因为 ,
,所以 ,
而 ,即 ,
则结合图象,要不等式 有且仅有三个整数解,
只需
即 ,
所以实数a的取值范围是 .
故选:A.
11.设 .函数 在 处取得极大值3,则以下说法中正确的
数量为( )个.
① ;
②对任意的 ,曲线 在点 处的切线一定与曲线 有两个公共
点;
③若关于 的方程 有三个不同的根 ,且这三个根构成等差数列,则 .
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】运用极值的概念和性质,求出 ,代入判断①;函数解析式知道后,根据导数
研究处函数单调性,极值,对称性,进而画出图像,观察图像,数形结合判断②;根据图
像和函数对称性,判断③即可.
【详解】求导,即 ,由于函数 在 处取得极大值3,则
,解得 ,则 ,则①正确;
由上面知道, ,
且 ,解得 .
12
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!当 , , 单调递减;
当 或者 , , 单调递增.
则当 时, 由极大值 ; 时, 由极小值 ;
且对称中心为 .画出函数图像.
由图像,可知对任意的 ,曲线 在点 处的切线一定与曲线
有两个公共点,故②正确;
若关于 的方程 有三个不同的根 ,且这三个根构成等差数列,则
,根据函数对称性,知道 , ,则 , .故③正
确.
故选:D.
12.设函数 有2个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得 ,令 , 在 上单
调递增,进而可得 ,分离变量可得 有2个实数根,再次构造函数可
求实数 的取值范围.【详解】由函数 有2个零点,
所以 有2个实数根,
所以 ,
令 ,则 ,所以 在 上单调递增,
所以 ,所以 ,
由函数 有2个零点,所以 有2个实数根,
令 ,则 ,令 ,可得 ,
当 时, , 单调递增,当 时, , 单调递减,
又 时, ,当 时, ,又 ,
所以实数 的取值范围是 .
故选:D.
13.若函数 ( 是常数)有且只有一个零点,则 的值为
( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】由已知条件可判断 为偶函数,函数图象关于 轴对称,由函数有且只有一个
零点, 过坐标原点即可求解.
【详解】函数的定义域为 ,
因为 ,
14
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以函数 为偶函数,函数图象关于 轴对称,
因为函数有且只有一个零点,
所以函数 过坐标原点, ,解得 .
故选: .
14.若函数 有4个零点,则正数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】当 时,分析函数单调性及最值,得当 时 有且仅有一个零点,则当
时, 有3个零点,结合图象分析得 ,解不等式
即可.
【详解】当 时, 是减函数,且 ,
故当 时 有且仅有一个零点,
由题意得,当 时, 有3个零点,
,
,
令 ,即 ,
结合图象分析得 ,即 ,解得 .
故选: .15.若函数 在区间 内恰有一个零点,则实数 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对 进行讨论,即可结合二次函数的性质以及零点存在性定理求解.
【详解】若 时, ,则 ,满足题意,
若 ,当 ,解得 且 ,此时满足题意,
若 时, ,此时 ,
此时方程在 只有一根 ,满足题意,
若 时, ,此时 ,
此时方程在 只有一根 ,满足题意,
当 ,得 时,此时 ,
此时方差的根为 ,满足题意,
综上可得 或
故选:C
题型二 根据一次函数零点的分布求参数范围问题
16.若函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内存在一个零点,则a的取值范围是(
16
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A. B. C.(-∞,-1) D.(-∞,-1)∪
【答案】D
【分析】当a=0,不合题意,舍去,根据函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内是
单调函数,利用零点存在性定理列不等式求解.
【详解】当a=0时,f(x)=1与x轴无交点,不合题意,所以a≠0;
函数f(x)=3ax+1-2a在区间(-1,1)内是单调函数,
所以f(-1)·f(1)<0,即(5a-1)(a+1)>0,
解得a<-1或a> .
故选:D.
17.若方程 在区间 内有两个不等实根,则实数a的取值范
围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】分 和 两种情况去绝对值,利用已知条件得到 时,
, 时, .再分 和 两种情况分析,
当 时,两个零点有两种情况,设 ,①一次函数提供 ,二次函数提供 ,设,即 , ,得到
,即可求解 的范围;②一次函数部分无零点,二次函数提供 , ,列出
满足题意的不等式组,求解即可得出结果.
【详解】令 ,
当 时,即 时, ,
当 时,即 时, ,
由方程 在区间 内有两个不等实根,
即 时, ,
时, ,
如果 , ,显然 无零点;
所以 肯定不为 ,
所以 为一次函数,最多有一个零点,
所以两个零点有两种情况,设 ,
①一次函数提供 ,二次函数提供 ,
设 ,
即 , ,
18
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 ,
代入得 ,
解得: ,
经检验: 时,零点 不成立,
所以 ;
②一次函数部分无零点,二次函数提供 , ,
即 在 内有两个不同的零点,
所以 ,
代入解得: ,
由①得: ,
综上所得:实数a的取值范围为 .
故选:D.
18.当 时,函数 的值有正也有负,则实数 的取值范围是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,结合函数零点存在定理进行求解即可.
【详解】 .
当 时, ,函数值恒为正,不符合题意;
当 时,要想函数 的值有正也有负,
只需 ,即 .
综上所述: .
故选:C
19.已知函数 在区间 上存在零点,则( )
A. B. C. 或 D.
【答案】C
【解析】首先判断函数在 上单调,利用零点存在性定理即可求解.
【详解】∵ 在区间 上单调且存在零点,
∴ ,
∴ 或 .
故选:C
20.已知函数f(x)=3ax-1-2a在区间(-1,1)上存在零点,则( )
A. 或 B. C. 或 D.
【答案】C
【分析】由函数f(x)=3ax-1-2a在区间(-1,1)上存在零点,根据函数的单调性,由
20
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!求解.
【详解】因为函数f(x)=3ax-1-2a在区间(-1,1)上存在零点,
又因为f(x)=3ax-1-2a在区间(-1,1)单调,
所以 ,
即 ,
解得 或 ,
故选:C
21.若函数 在 内恰有一解,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接解方程得到答案.
【详解】当 时不成立
取
则 解得
故答案选B
22.已知函数 在区间 上存在零点,则实数 的取值范围是
A.
B.
C.
D.【答案】C
【分析】函数 为一次函数,只要保证其两端点分别在 轴的两侧,就可
以保证其在区间 上存在零点,即 ,从而得到关于 的不等式,求出
的范围.
【详解】因为函数 为一次函数,
要使其在区间 上存在零点,
要保证其两端点分别在 轴的两侧,
所以
即 ,
解得 或 ,
故选 项.
23.已知直线 与函数 的图像交于三点,其横坐标分别是 , ,
.若 恒成立,则实数 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件得到分段函数的图像,找到三个交点的横坐标,原题等价于 ,
即
【详解】当 时,对函数求导得到
原函数在 ,又因为 ,
22
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根据有3个交点这一条件得到 .
根据图像得到函数的三个交点,横坐标一个等于0,一个小于0,一个大于0,
令 (舍去正值)
故 , 是两直线的交点, , 即
解得 .
故答案为D.
24.已知函数 若函数 有四个零点,零点从小到大依次
为 则 的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】函数 有四个零点,即 与 的图象有4个不同交点,
可设四个交点横坐标 满足 ,由图象,结合对数函数的性质,进一步求得
,利用对称性得到 ,从而可得结果.【详解】
作出函数 的图象如图,
函数 有四个零点,即 与 的图象有4个不同交点,
不妨设四个交点横坐标 满足 ,
则, , ,
可得 ,a+b=−4
由 ,得 ,
则 ,可得 ,
即 , ,故选C.
25.已知函数 在区间 恰有一个零点,则 的取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数零点的存在定理解决本题,要对该函数的性质进行讨论,是否为二次函
数,是否有等根等.注意分类讨论思想的运用.
【详解】解:若 ,则 ,它的零点为 ,故 符合题意.
24
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!若 ,函数 在区间 恰有一个零点,则需满足:
① 或② 或③
解①得, 或 ;解②得, 解集为 ;解③得 ;
综上, 的取值范围是 .
故选:D.
26.已知 且在 内存在零点,则实数 的取值范围是(
)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据零点在区间 内可得关于 的不等式组,从而可求 的取值范围.
【详解】因为 ,故 即 .
而 且在 内存在零点,
故 即 ,解得 ,
故选:C.
27.已知函数 有3个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意可知函数 必有一个零点且函数 必有
个零点,根据二次函数的性质得到不等式组,即可求出参数的取值范围.【详解】解:函数 是分段函数,它有 个零点,
则函数 必有一个零点,所以 ,
函数 必有 个零点,即方程 有两个不等的负根( 显然
不是它的根),
因此 ,解得 .
综上可得 的范围是 .
故选:B.
28.“ ”是“函数 在区间 上存在零点”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】试题分析:根据函数零点的条件,结合充分条件和必要条件的定义即可得到结论.
解:若函数f(x)=ax+3在[﹣1,1]上存在零点,
则f(﹣1)f(1)≤0,
即(a+3)(﹣a+3)≤0,
故(a+3)(a﹣3)≥0,
解得a≥3或a≤﹣3,
即a<﹣4是a≥3或a≤﹣3的充分不必要条件,
故“a<﹣4”是函数f(x)=ax+3在[﹣1,1]上存在零点的充分不必要条件,
故选A
29.设函数 , ,若 ,使得 和 同
时成立,则 的取值范围为
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】就 分类讨论后可得正确的选项.
【详解】当 时, ,不合题意;
当 时, 时, 恒成立, 时, 恒成立, 时, ,
故当 在 上有解,即 在 上有解,
所以 或 ,故 .
当 时, 时, 恒成立, 时 恒成立, 时, ,
故当 在 上有解,即 在 上有解,
所以 ,无解.
故选:A.
30.“函数 在区间 上存在零点”是“ ”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
【答案】B
【详解】试题分析:函数 在区间 上存在零点,则:
.
即 或 .所以“函数 在区间 上存在零点”是“ ”的必
要不充分条件.
题型三 根据二次函数零点的分布求参数范围问题31.若函数 有且仅有极大值,则( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】由函数 有且仅有极大值可知 在 上仅有一个变号正零点,且
在此变号正零点两侧的符号为左正右负,结合二次函数的图象分析即可.
【详解】函数 的定义域为 , ,
因为函数 有且仅有极大值,
所以 在 上仅有一个变号正零点,且 在此变号正零点两侧
的符号为左正右负,
设函数 ( ),即 在 上仅有一个变号正零点,且
在此变号正零点两侧的符号为左正右负,
①当 时,二次函数 无零点,故不符合题意;
②当 时,二次函数 有一个不变号零点,故不符合题意;
③当 时,如图所示,
28
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!结合二次函数的图象可得 ,解得 .
故选:CD.
32.二次函数 是常数,且 的自变量 与函数值 的部分对应值如
下表:
… -1 0 1 2 …
… 2 2 …
且当 时,对应的函数值 .下列说法正确的有( )
A.
B.
C.关于 的方程 一定有一正、一负两个实数根,且负实数根在 和0
之间
D. 和 在该二次函数的图象上,则当实数 时,
【答案】BCD
【分析】先根据二次函数图象上的点求得 ,再由当 时,对应的函数值 求
得 ,从而求得 ,判断A,求出 后求解范围判断B,根据抛物线
的对称性及函数过点 得函数零点范围即可判断C,由 列不等式求解 判断
D.
【详解】A:将 代入 得 ,解得 ,
所以二次函数 ,当 时,对应的函数值 ,所以 ,解得 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故A错误;
B:当 时, ,当 时, ,
所以 ,因为 ,所以 ,故B正确;
C:因为二次函数 过 ,所以其对称轴为 ,开口向下,
又当 时,对应的函数值 ,
根据二次函数的对称性知,当 时,对应的函数值 ,
而当 时, ,所以二次函数与x轴负半轴的交点横坐标在 和0之间,
所以关于x的方程 一定有一正、一负两个实数根,且负实数根在 和0之
间,故C正确;
D:因为 和 在该二次函数的图象上,
所以 , ,
若 ,则 ,
因为 ,所以 ,解得 ,故D正确.
故选:BCD
33.已知函数 , ,则下列说法正确的是
( )
A.当 时, 在定义域上恒成立
B.若经过原点的直线与函数 的图像相切于点 ,则
30
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!C.若函数 在区间 单调递减时,则 的取值范围为
D.若函数 有两个极值点为 ,则 的取值范围为
【答案】AC
【分析】对于A,求出导数后判断其符号可得函数的单调性,从而可判断其的正误;对于
B,求出函数的导数后求出切线方程,代入所过的点后可求参数的值,从而可判断其正误;
对于C,求出函数的导数后利用参变分离可求参数的取值范围,从而可判断其正误;对于
D,结合C中的导数,根据极值点的个数结合二次函数的图象和性质可求参数的取值范围,
从而可判断其正误.
【详解】对于A,当 , , ,
当 时, ,故 在 上单调递增,
当 时, ,故 在 上单调递减,
则 ,故A 正确;
对于B,因为 ,其中 ,则 ,
所以 , ,
故 的图象在点 处的切线方程为 ,
将 代入切线方程可得 ,解得 ,故B 错误;
对于C, ,则 ,
因为 在区间 上单调递减,故 , 恒成立,
可得 ,令 ,其中 ,则 ,
当 时, ,故 在 单调递减,
当 时, ,故函数 在 单调递增,
因为 , , ,则
,
故 ,故实数 的取值范围是 ,故 C 正确
对于D,因为 ,
由题意可知,方程 在 上有两个不等的实根,
即方程 在 上有两个不等的实根,
则 ,可得 ,故D 错误,
故选:AC.
34.已知 , 是关于x的方程 的两个不相等的实数根,则下列说
法正确的有( )
A.若 ,则
32
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!B.若 ,则
C.若 ,且 , ,则 为锐角
D.若 , 均小于2,则
【答案】ABD
【分析】结合一元二次方程的根的分布,根与系数的关系,两角和的正切公式.零点存在
定理逐项计算即可得.
【详解】 、 是关于x的方程 的两个不相等的实数根,
, 或 .
由根与系数的关系得 , ,
,则 , , .故A正确;
令 ,若 ,则 ,得 ,故B正确;
若 ,且 , ,则 ,
由 , ,
, ,
为钝角,故C不正确;
若 , 均小于2,则 即 ,
,故D正确.故选:ABD.
35.已知函数 ,若关于 的方程 有4个
不同的实根,则实数 可能的取值有( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由题意得方程 最多有两个解,一元二次方程 最多有
两个根,所以若要满足题意,则一元二次方程 在 时,有两
个不同的根,由此即可列出不等式组求解.
【详解】如图所示,在同一平面直角坐标系中画出函数 的图象和直线 ,如图:
当 时,方程 无解,
当 或 时,方程 有唯一解,
当 时,方程 有两个解,
而一元二次方程 最多有两个根,
由题意若关于 的方程 有4个不同的实根,
则当且仅当,一元二次方程 在 时,有两个不同的根,
令 ,
34
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 ,解不等式组得 或 ,
对比选项可知实数 可能的取值有 .
故选:ACD.
36.已知函数 ,且 有 个零点,则 的可
能取值有( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】由题意首先利用数形结合研究方程 的根的情况,然后将原问题等价转换
为一元二次方程的根的分布问题即可得解.
【详解】在同一平面直角坐标系中画出函数 的图象与直线 的图象如图所示:
当 时,两函数图象有1个交点,即方程 有一个根,
当 时,两函数图象有2个交点,即方程 有两个根,
当 时,两函数图象有3个交点,即方程 有三个根,当 时,两函数图象有4个交点,即方程 有四个根,
若 有 个零点,
则关于 的方程 的两个为 ,不妨设 ,
且满足 或 或 ,
设 ,若 ,则 ,解得 ;
若 ,则 ,解得 ,此时方程 ,
即 ,但 ,故 不符合题意;
若 ,则 ,解得 ,此时方程 ,
即 , ,解得 满足题意;
综上所述,满足题意的 的取值范围为 ,对比选项可知 的可能取值有:
.
故选:CD.
37.已知函数 ,若函数 恰有5个零点,则m
的值可以是( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】BC
【分析】先作出函数 的图象,然后结合函数的零点与方程的根的关系,得到方程
36
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!的一个根在 ,一个根在 ,结合一元二次方程的根的分布问题即可
求解.
【详解】记 ,作出函数 的图象如图所示,
令 ,则由图可知,当 时,方程 只有一个根;
当 时,方程 有两个根;当 时,方程 只有一个根;
显然 不是方程 的根;
若 是方程 的根,则 ,此时 ,
结合图象可知,此时方程 和方程 共有4个根,则函数 有4个零点,
不满足题意;
所以 恰有5个零点等价于方程 恰有5个实根,
等价于方程 的一个根在 ,一个根在 ,
令 ,则 ,所以 ,
结合选项可知,m的值可以是1和 .
故选:BC
38.已知函数 ,下列说法正确的是( )A.若 有两个零点,则
B. 只有一个零点
C.若 有两个零点 ,则
D.若 有四个零点,则 .
【答案】BCD
【分析】由函数解析式分析 的性质并画出 的图象,数形结合法可判断A、B、
C,结合二次函数性质讨论 ,且 的位置情况,求出m的取值范围.
【详解】作出函数 的图象,如图所示,若 有两个零点,则 与
的图象有两个交点,由图可知, 或 ,故A错误;
由图可知, 只有一个零点 ,故B正确;
若 有两个零点 ,不妨设 ,则 且 ,
所以 即 ,
所以 ,故C正确;
令 ,则若 有四个零点,则 在 内有一根,在 内有一
根,或在 内有一根,且有一根为1,或在 内有一根,且有一根为0,
所以当 在 内有一根,在 内有一根时, ,得 ;
当 有一根为1时, , ,此时 另一根为2,不符
38
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!合题意;
当 有一根为0时,不符合题意;
综上, ,故D正确;
故选:BCD.
39.已知函数 ,且关于 的方程 有3个不等实数根,则下
列说法正确的是( )
A.当 时,
B. 在 上单调递减
C. 的取值范围是
D. 的取值范围是
【答案】ABD
【分析】
对 进行求导,利用导数研究 的图象判断AB,令 ,将问题转化为
和 共有三个不同的实数根,结合 的图象判断CD.
【详解】
由指数函数的图象和性质可知当 时, ,当 时, ,A正确;
因为 ,令 解得 ,令 解得 ,所以 在 上单调递增,在 上单调递减,B正确;
又当 趋于 时, 趋于 ,当 趋于 时, 趋于 ,当 时, ,
故可作 的草图如图,
令 ,则 ,即方程 的两根为 ,
若 是方程 的根,则 ,显然不符合题意,
因为方程 有3个不等实数根,
所以 或 ,
当 时, 解得 ,所以 ,即 异号,不满足
题意;
当 时,即有 解得 ,
即 的取值范围为 ,C错误,D正确;
故选:ABD
40
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!40.设函数 ,函数 ,则下列说法
正确的是( )
A.当 时,函数 有3个零点
B.当 时,函数 有5个零点
C.若函数 有2个零点,则 或
D.若函数 有6个零点,则
【答案】ABC
【分析】画出函数 的草图,结合函数 的图象和关于 的一元二次方程
的根的分布判断个选项的真假.
【详解】对函数 ,做出函数草图如下:
结合图象可知:
当 或 时,方程 有且只有一解;
当 或 时,方程 有两解;
当 时,方程 有三解;
当 时,方程 无解.设 ,可得方程 (*).
若 ,方程(*)无解, 无零点,故D不成立;
若 或 .
当 时, ,此时方程 只有一解,即 只有一个零点;
当 时, ,此时方程 有三个解,即 有三个零点,故A
正确;
当 时,方程(*)有两解,且 ,
此时,方程 有三个解,方程 有两个解,故 有5个零点.故B正确;
若函数 有2个零点,则需要方程(*)有两解,且:
①两个解要满足: , ,所以有: ;
②两个解要满足: , ,此时无解;
③两个解要满足: ,所以
综上,C正确.
故选:ABC
41.已知函数 ,若关于 的方程 有5个
不同的实根,则实数 的取值可以为( )
A. B. C. D.
42
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【答案】BCD
【分析】作出函数 的图象,结合图象可知关于 的一元二次方程根的分布,根据一
元二次根的分布列出不等式求解即可.
【详解】作出函数 ,的图象如下:
因为关于 的方程 有5个不同的实根,
令 ,则方程 有2个不同的实根 ,
则 ,解得 或 ,
若 ,则 或 ,
令 ,
若 ,则 ,解得 ;
若 ,则 ,解得 ,
此时 ,解得 , ,不符合题意,故舍去;
综上所述: .
故选:BCD
42.已知函数 ,有4个零点 ,则( )A.实数 的取值范围是
B.函数 的图象关于原点对称
C.
D. 的取值范围是
【答案】AD
【分析】根据分段函数的性质,以及二次函数零点与方程的根的关系,即可分析零点,进
而判断正误.
【详解】对于A选项:当 时, 有2个零点,故 ,解得 ;
当 时, ,而 ,易知,此时 也有2个零点,故 ,故
A正确;
对于B选项:因为 ,故B错误;
对于C选项: 的4个零点满足 ,
则 是方程 的两个根,则 且 ,
所以 ,故C错误;
对于D选项:由C选项知, ,
由 ,所以 ,得 ,而函数 在 上单调递减,所以
,故D正确,
故选:AD.
44
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!43.已知函数 ,若方程 恰有6个不相等的
实数根,则实数 的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】画出 的图象,令 ,结合函数图象可得关于 的方程 在
上有两个不同实根,从而求出 的取值范围.
【详解】画出函数 的图象,如图所示,令 ,
则方程 可化为关于 的方程 ,
因为方程 恰有6个不相等的实数根,
所以由图可知关于 的方程 在 上有两个不同实根,
令 ,
则 解得: ,
故选:BC.
44.在下列命题中,正确的是( )A.已知命题 :“ ,都有 ,则命题 的否定:“ ,都有
”
B.若函数 满足 ,则
C.“方程 有两个不相等的正实数根”的充要条件是“ ”
D.若函数 是定义在区间 上的奇函数,则
【答案】CD
【分析】根据命题的否定即可判断A,根据方程组法可得 ,代入即可求解
B,根据一元二次方程根的分布即可求解C,根据奇函数的性质即可求解D.
【详解】对于A,命题 的否定:“ ,都有 ”,故A错误,
对于B,由 可得 ,所以 ,故
,B错误,
对于C, 有两个不相等的正实数根等价于 ,解得 ,故C正
确,
对于D, 为奇函数,则 且 ,解得 ,故
D正确
故选:CD
45.已知函数 的定义域为 ,且 ,若函数 在 的值域为 ,
则称 为 的“ 倍美好区间”.特别地,当 时,称 为 的“完美区间”,
46
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!则()
A.函数 存在“ 倍美好区间”
B.函数 不存在“完美区间”
C.若函数 存在“完美区间”,则
D.若函数 存在“完美区间”,则
【答案】AC
【分析】分析每个函数的定义域及其在相应区间的单调性,按“k倍美好区间”,“完美
区间”的定义,列出相应方程,再根据方程解的情况,判断正误.
【详解】对于A, 开口向下,对称轴为 ,
若 存在“ 倍美好区间”,则可设定义域为 ,值域为 ,
当 时, 在 上单调递增,
此时易得 为方程 的两根,解得 或 .
故存在定义域 ,使得 的值域为 ,故A正确;
对于B,易得 在区间 与 上均为增函数,
故若 存在“完美区间” ( 同号),则有 ,
即 为 的两根,即 有两根 ,
由于 ,且 ,则故 存在“完美区间” ,故B错误;
对C,因为 为减函数,若函数 存在“完美区间” ,则 ,
则 , ,即 ,
因为 ,所以 ,易得 ,
所以 ,令 ,则 ,
代入化简可得 ,同理 也满足 ,
则 在区间 上有两根不相等的实数根,
故 ,解得 ,故C正确.
对于D,因为 ,
当 时, ,则 在 上单调递增,
当 时, ,则 在 上单调递减,
若函数 存在“完美区间” ( 同号),
当 时,则 ,即 为 的两根,
即 为 的两根,则 ,解得 ;
当 时,则 ,两式相减,得 ,
48
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,此时 ;
综上:若函数 存在“完美区间”,则 ,故D错误.
故选:AC.
题型四 根据指对幂函数零点的分布求参数范围问题
46.已知函数 的定义域为 ,且 ,若 ,则( )
A.
B.
C.方程 有唯一的实数解
D.函数 有最小值
【答案】ABD
【分析】赋值法令 ,求解判断A;令 ,求出 .令 ,求出
,因为 为增函数,且 ,判断 B;
等价于 .设 ,用零点存在性定理判断C;因为
,所以函数 有最小值,判断D.
【详解】令 ,得 .
因为 ,所以 ,即 ,A正确.令 ,得 ,由 ,得 .
又 ,所以 .
令 ,得 ,即 ,所以 ,
因为 为增函数,且 ,所以 ,B正确.
所以 等价于 .设 ,因为
,所以 在 上必有一个零点,又 ,
所以 的零点不唯一,从而方程 的实数解不唯一,C错误.
因为 ,所以函数 有最小值,D正确.
故选:ABD.
47.已知函数 存在n个零点 ,则( )
A.n为偶数
B.
C.
D.
【答案】AD
【分析】先确定函数 的图象关于直线 对称,当 时,对 求导,判断其单
调性,再依次对每一选项进行判断.
【详解】对于A,当 时, ,且当 时 ,
50
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!则 的图象关于直线 对称, ,
不妨设 满足 ,则 ,则 ,
即 的所有零点成对出现,故A正确;
对于B,当 时,由 ,得 ,
若 ,则 在 上恒成立, 在 上单调递增,
则 在 上恒成立, 不存在零点;
若 ,则当 时, , 单调递减,
当 时, , 单调递增,
由 存在零点,得 ,解得 ,故B错误;
对于C,若 ,则 的所有零点为 ,
此时 , .
若 ,则 在 上单调递减,在 上单调递增,且当 时
,
所以存在 , ,使得 ,
则 的所有零点为 ,则 ,故C错误;
对于D,由 ,得 .
若 ,则
若 则 ,即 ,解得 ,由 ,得 ,
则 ,则 ,
则 .令 ,
易知 在 上单调递减,则 ,
即 ,
从而 ,故D正确.
故选:AD.
48.已知实数 满足: ,则下列不等式中可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】在同一坐标系中作出 的图象,利用函数零点思想,结
合图象逐一判断即得.
【详解】
52
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!如图在同一坐标系中分别作出函数 的图象,
依题意直线 与三个函数都有交点,需判断这些交点的横坐标之间有怎样的大小关系.
由图知,有三种不同的情况:当直线 在①位置时,显然有: ;
当直线 在②位置时,显然有: ;
当直线 在③位置时,显然有: .
故选:ABD.
49.已知函数 ,若函数 有三个零点 、 、 ,且
,则( )
A.
B.
C.函数 的增区间为
D. 的最小值为
【答案】AD
【分析】作出函数 与函数 的图象,数形结合可判断A选项;结合图形可得出关
于 的不等式,解之可判断B选项;由图得出函数 的单调递增区间,进而可求出函
数 的增区间,可判断C选项;利用二次函数的对称性可得出 ,结合基
本不等式可判断D选项.
【详解】由 可得 ,作出函数 与函数 的图象如下图所示:对于A:方程 有三个解 与直线 有 个交点,
由图可知, ,故A正确;
对于B选项,由图可知, 在函数 的图象上,
由 可得 ,解得 ,故B错误;
对于C,函数 的增区间为 ,
对于函数 ,由 得 ,
所以 的增区间为 ,故C错误;
对于D,二次函数 的对称轴为直线 ,
由图可知,点 、 关于直线 对称,则 ,
,
由 得 或 ,由图可知 ,
54
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当且仅当 时,即 时成立,故D正确.
故选:AD.
50.已知函数 ,若方程 有4个不同实根
,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】画出函数图像,结合函数性质逐项分析得答案.
【详解】当 时 ,即 ,当且仅当 时取等号,
在 上 递增,在 上 递减,
当 时 ,且在 上 递减,在 上 递增,
综上,可得 图象如下,当且仅当 时方程 有4个不同实根,A错误;
结合图象及题设知: ,B正确;
由题得 且 ,
所以 ,C正确;
是方程 的两个根,即方程 的两个根,
所以 则 ,
由 ,得 ,所以 ,D正确.
故选:BCD.
51.已知 , 为函数 的两个零点,则下列结论中正确的有
( )
A. B.
C. D.若 ,则
【答案】ABD
【分析】作出函数图象,得到零点范围,在逐个分析选项即可.
【详解】将问题化为 与 在 上有两个交点,且横坐标分别为
56
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由 在 上递减,且值域为 ;
由 ,且 时 ,
在 上递减,对应值域为 ;
在 上递增,对应值域为 ;
综上, 与 交点在 两侧,
即原函数的两个零点分别在区间 、 上各一个,
故 恒成立,故A正确,
不妨设 ,则
,
故解得 ,故B正确,C错误,
令 ,由指数函数单调性得 在 上单调递增,
若证 ,则证 , ,显然D正确,
故选:ABD
52.已知函数 ,下列关于函数 的零点个数的说法中,
正确的是( )
A.当 ,有1个零点 B.当 时,有3个零点
C.当 时,有9个零点 D.当 时,有7个零点
【答案】AD
【分析】
设 ,即有 ,再按 和 讨论并作出函数 图象,数形结合即可判断得解.
【详解】由 ,得 ,则函数 的零点个数即为 解
的个数,
设 ,则 ,二次函数 ,其图象开口向上,过点 ,对称轴为
,
当 时, 在 上单调递减,且 ,如图,
由 ,得 ,解得 ,由 ,得 ,解得 ,
因此函数 的零点个数是1,A正确,B错误;
当 时, ,作出函数 的图象如图,
由图象知 有3个根,当 时, ,解得 ;
当 时, ,解得 ,
当 时, ,若 ,则 ,若 ,则 ,此时
58
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!共有3个解;
当 时, ,此时 有1个解,
,即 有2个解,
当 时, ,此时 有1个解,
即 无解,
因此当 时,函数 的零点个数是7,D正确,C错误.
故选:AD
53.记函数 ,若 ( , , 互不相等),则
的值可以是( )
A. B.6 C.8 D.9
【答案】BC
【分析】作出函数 的图象,令 ,结合图象得到
,利用指数函数的性质可求解.
【详解】作出 的图象,如图:
令 ,根据图象知,
实数 的取值范围为 ,且 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,
结合选项知, 的值可以是6,8.
故选:BC
54.已知函数 , , , 是函数 的4个零点,
且 ,则( )
A. 的取值范围是 B.
C. 的最小值是4 D. 的最大值是
【答案】BD
【分析】作出 的大致图象,将函数 的零点的个数问题转化为两个函数
图象交点个数的问题,以此确定 的取值范围,根据零点的大小关系,确定函数值之间的
关系.
【详解】作出 的大致图象,如图:
对于A, 有四个零点,即 有四个不同的根,
的图象与 的图象有四个不同的交点,由图可知 ,故A错误;
对于B,因为 , 是 的两根,所以 ,
60
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 ,即 ,则 ,故B正确;
对于C,因为 , 是 的两根,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,则 ,
令 ,易知 在 上单调递减,在 上单调递增,
易得 ,所以 在 单调递减,
,即 ,故C错误;
对于D,因为 ,所以 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
因为 ,所以 的最大值是 ,故D正确.
故选:BD.
55.已知函数 ,若关于 的方程 有6个不相等的实根,则实数
的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】令 ,求出 的值域,作出 的图象,根据图象得出
函数 的图象与 的图象交点的个数与 的关系,然后分类讨论结合图形即得.【详解】令 ,则 ,
因为 ,
所以 , 的值域为 ,
所以, ,
作出函数 的图象,
由图象可知,当 时,函数 的图象与 的图象有4个交点,
当 时,函数 的图象与 的图象有3个交点,
当 或 时,函数 的图象与 的图象有2个交点,
当 时,函数 的图象与 的图象没有交点,
因为 , ,
所以当 时,方程 有两根 ,且 ,此时方程 有2个
不相等的实根;
当 时,方程 有三个根 ,且 ,此时方程
有4个不相等的实根;
当 时,方程 有四个根 ,且 ,
62
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!此时方程 有6个不相等的实根;
当 时,方程 有四个根 ,且 ,此时方
程 有5个不相等的实根;
当 时,方程 有四个根 ,且 ,
此时方程 有4个不相等的实根;
当 时,方程 有两个根 ,且 ,此时方程 有2个不
相等的实根;
当 时,方程 没有实数根,此时方程 没有实根;
综上所述,当 时,关于 的方程 有6个不相等的实根.
又 ,所以 ,所以 .
对于A项, 不满足,故A错误;
对于B项, 满足,故B正确;
对于C项, 不满足,故C错误;
对于D项, , 满足,故D正确.
故选:BD.
56.已知函数 , 的零点分别为 ,
则( )A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据函数 , 与 的图象关于直线 对称建立 的关系,
从而逐项分析判断即可得解.
【详解】因为 , ,
令 , ,得 , ,
因为 与 互为反函数,所以它们的图象关于直线 对称,
因为 ,
所以由 的图象向右向上各平移一个单位得到 图象,
故函数 的图象关于直线 对称,即可知点 关于直线 对称,
作出 , 与 的大致图象,如图,
由图象可知 的横坐标为 , 的横坐标为 ,
对于A,由上述分析得 ,则 ,
64
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 ,故A错误;
对于B,由上述分析得 ,故B正确;
对于C,由 ,故C正确;
对于D, ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
显然 ,则 ,故等号不成立,
所以 ,故D正确.
故选:BCD.
57.已知函数 ,若 ,且
,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据分段函数的表达式作出函数图象,由二次函数的对称性即可判断A,根据对
数的运算性质可判断B,结合函数图象即可求解CD.
【详解】解:由函数 ,作出其函数图象如图所示,由图可知, ;
当 时,令 , 或 ,
所以 ;
由 ,得 ,
即 ,
所以 ,由图可知 ,
故选:BCD.
58.已知函数 ,若存在实数 使得方程 有四个互不相等的
实数根 ,则下列叙述中正确的有( )
A. B.
C. D. 有最小值
【答案】BD
【分析】作出函数图象,根据图象确定 的范围,然后利用图象逐一分析即可.
66
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【详解】作出函数 的图象,
由图可知, ,
不妨取 ,则 ,得 ,则 ,A错误;
由 是方程 的两个不相等的实根,
即 是方程 的两个不相等的实根,所以 ,B正确;
由图可知,当直线 向下平移时,存在 ,C错误;
,
当且仅当 ,即 时等号成立,D正确.
故选:BD
59.已知函数 ,若关于 的方程 有
个不等的实根 、 、 、 且 ,则下列判断正确的是( )
A.当 时, B.当 时, 的范围为
C.当 时, D.当 时, 的范围为
【答案】ABC
【分析】令 ,求出方程 的两根,数形结合可判断A选项;根据
零点个数得出关于 的不等式组,求出 的范围,可判断BD选项;利用二次函数的对称性与对数运算可判断C选项.
【详解】令 ,则 , ,
A.当 时, , ,由 有 解, 有4解,故 ,A对;
B.当 时,则方程 、 各有一解,
当 时, ,当且仅当 时,等号成立,
由图可得 ,解得 ,B对;
C.当 时,如下图所示:
由图象可知,点 、 关于直线 对称,则 ,
由图可知, , ,由 可得 ,所以, ,
则 ,因此, ,C对;
D.当 时,有两种情况: 或 ,
从而可得 的范围为 ,D错.
故选:ABC.
60.已知函数 ,实数 、 是函数 的两个零点,
则下列结论正确的有( )
68
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】分析可知 的零点即函数 与 的图象交点的横坐标,作出
图象可判断AB选项;由图可得 ,由 化简可判断C选项;利用基本不
等式可判断D选项.
【详解】因为 ,
所以, ,
且当 时, ,此时 ,
的零点即函数 与 的图象交点的横坐标,如下图所示,
由图象可知,当 时,函数 与 的图象有两个交点,A错B对;
由图可知, ,由 可得 ,化简可得 ,C对;
由 ,
因为 ,所以等号取不到,可得 ,所以 ,D对,
故选:BCD.1.函数 的零点是( )
A. B. C.10 D.
【答案】A
【分析】令 即可求解.
【详解】令 ,可得 ,解得 ,
故函数 的零点是 .
故选:A.
2.已知函数 的零点分别为 ,则
的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题考查函数的零点问题,指数函数与对数函数互为反函数,令
,利用指数函数与对数函数互为反函数和函数的对称性求出
,即可求 的值.
【详解】由题意, ,
令 ,
因为 与 互为反函数,两个函数的图象关于直线 对称,
且 的图象也关于直线 对称,
70
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!设 ,
则 关于直线 对称,
所以 且
由 可得 ,
所以 .
由 可得 ,
所以 ,
又 代入上式可得 ,
则 .
故选:A.
3.已知正数 满足 ,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,构造函数,借助函数的单调性及零点存在性定理比较大小.
【详解】由 ,得 ,
令函数 ,显然函数 在 上单调递增,
而 , ,则 ;
令函数 ,函数 在 上单调递增, ,
而 , ,则 ;
令 ,函数 在 上单调递增,而 ,, ,则 ,
所以 的大小关系为 .
故选:D
4.已知 是方程 的实根,则下列各数为正数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据 是方程 的实根可得 ,计算判断各个选项.
【详解】因为 是方程 的实根,令 ,当 时,
,当 时, ,可得
对于A,因为 ,所以 ,则 ,A错误;
对于B,因为 ,所以 ,则 ,B正确;
对于C,. 因为 ,所以 ,C正确;
对于D,因为 ,所以 ,则 ,D错误;
故选:BC.
5.下列命题为真命题的是( )
A.若 ,则
B.函数 的定义域为 ,则 的定义域为
C.若幂函数 的图像过点 ,则
72
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!D.函数 的零点所在区间可以是
【答案】AC
【分析】对于A,使用反证法即可证明;对于B,利用函数定义域的性质即可判断;对于
C,使用幂函数的定义及已知条件即可验证;对于D,证明 在 上没有零点即可判
断.
【详解】对于A,假设 ,则 ,所以 ,故 ,矛盾,所以
,故A正确;
对于B,由于 的定义域为 ,故 的定义域为 ,所以 的定义域为
,故B错误;
对于C,由于 是幂函数,故可设 ,而 的图像过点 ,故 ,
所以 ,即 ,故C正确;
对于D,由于当 时有 ,所
以 在 上没有零点,故D错误.
故选:AC.
6.关于函数 ,下列结论正确的是( )
A. 是 的一个对称中心
B.函数 在 上单调递增
C.函数 图像可由函数 的图像向右平移 个单位得到D.若方程 在区间 上有两个不相等的实根,则
【答案】BC
【分析】根据三角函数图像性质分别判断各选项.
【详解】A选项:由 ,令 , ,解得 ,
,所以其对称中心为 ,所以 不是其对称中心,A选项错误;
B选项:令 , ,解得 , ,即函数
的单调递增区间为 , ,又 , ,B选
项正确;
C选项:由 ,向右平移 可得
,C选项正确;
D选项: ,即 ,
设 ,则 ,
即函数 与函数 在 上有两个交点,
做出函数图像,如图所示,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以可得 ,解得 ,D选项错误;
故选:BC.
7.对于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 有最小值但没有最大值
B.对于任意的 ,恒有
C. 仅有一个零点
D. 有两个极值点
【答案】BC
【分析】AD选项,求导,得到函数单调性,从而得到AD错误;BC选项,结合函数特征
得到当 时, ,且函数只有一个零点0,BC正确.
【详解】AD选项, ,
当 时, ,当 时, ,
故 在 上单调递增,在 上单调递减,
故 有最大值但没有最小值且 只有一个极值点,AD错误;
BC选项,由于 恒成立,故当 时, ,
令 ,得 ,所以函数 仅有一个零点,B,C正确.故选:BC
8.已知函数 ,若 ,且 ,
则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】作出函数 的图象,设 ,则直线 与函数
的图象 个交点横坐标分别为 ,可得出 ,再结合对称性与对数
运算即可得正确选项.
【详解】函数 的图象如图所示,
设 ,则 ,
则直线 与函数 的图象 个交点横坐标分别为 ,
对于A:函数 的图象关于直线 对称,则 ,故A正确;
对于B:由图象可知 ,且 ,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!∴ ,即 ,所以 ,故B正确;
对于C,当 时, ,
由图象可知 ,则 ,故C错误;
对于D,由图象可知 ,
所以 ,故D错误.
故选:AB.
9.(多选)已知函数 ,若函数 恰好有4个不同的零
点,则实数 的取值可以是( )
A.-3 B.-2 C.0 D.2
【答案】BC
【分析】令 ,则 ,将函数的零点问题分解成两个步骤完成,先求 的值,
再求x的值,结合函数图象分析运算.
【详解】由题意可知,
当 时, 在 上单调递减,则 ;
当 时, 在 上单调递增,则 ;
若函数 恰好有4个不同的零点,
令 ,则 有两个零点,可得,
当 时,则 ,解得 ;
当 时,则 ,可得 ;
可得 和 均有两个不同的实根,即 与 、 均有两个交点,
则 ,且 ,解得 ,
综上所述:实数 的取值范围为 .
且 ,故A、D错误,B、C正确.
故选:BC.
10.已知函数 ,则下列选项中正确的是( )
A. 的值域为
B. 在 处取得极小值为2
C. 在 上是增函数
D.若方程 有2个不同的根,则
【答案】AB
【分析】根据题意,求导可得 ,即可得到函数 的单调性以及值域,即可判断
ABC,再结合函数图像即可判断D
【详解】因为函数 ,则 ,
令 ,即 ,解得 或 (舍),
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!当 时, ,则函数 单调递减,
当 时, ,则函数 单调递增,故C错误;
则 时,函数有极小值即最小值,即 ,故B正确;
且 , ,则函数值域为 ,故A正确;
由函数 的单调性以及值域可得函数的大致图像,如图所示,
结合图像可知,若方程 有2个不同的根,则 ,故D错误;
故选:AB
11.已知函数 ,下列选项中正确的是( )
A. 在 上单调递增,在 上单调递减
B. 有极大值
C. 无最小值
D.若函数 恰有6个零点,则实数 的取值范围是
【答案】ABD
【分析】对于A,利用导数判断 在 的单调性,对于B,由选项A中的单调性进行判断,对于C,分别求出 和 时的值域分析判断,对于D,作出 的图象,
结合函数图象,根据一元二次方程根的分布得到关于 的不等式,解不等式即可得到实数
的取值范围.
【详解】对于A,当 时, ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,所以A正确,
对于B,由选项A可知 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 在 处取得极大值,所以B正确,
对于C,当 时, ,
当 时, ,当 时, ,
所以当 时, ,
因为 在 上单调递增,在 上单调递减,且当 时, 恒成立,
综上, 的值域为 ,所以 有最小值0,所以C错误,
对于D,因为 在 上单调递增,在 上单调递减, , ,
所以 的大致图象如图所示
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!由 ,得 ,
令 ,则 ,
由 的图象可知,要使 有6个零点,则方程 有两个不相等的实数根
,不妨令 ,
若 ,则由图可知 有6个零点,但 ,所以不符合题意,
所以 ,
因为 ,
所以 ,解得 ,即实数 的取值范围是 ,所以D正确,
故选:ABD
12.方程 有两个实根,则实数 的取值范围是 .
【答案】
【分析】一元二次方程的根的情况用根的判别式可解.
【详解】方程 有两个实根,则 ,
即 ,解得 或 .
故答案为: .
13.若函数 在 上有 个零点,则 的取值范围是 .【答案】
【分析】利用二倍角公式化简得到 ,令 ,参变分离可
得 ,令 , ,从而得到 ,分析 ,
的单调性,从而得到 在 上有 个解,结合正弦函数的性质求出 的范
围,即可求出 的范围.
【详解】因为 ,
由 ,可得 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
令 ,则 ,所以 ,令 , ,
因为 与 在 上单调递减,
所以 在 上单调递减,
因为 在 上有 个解,
则 在 上有 个解,
则 ,则 ,所以 .
故答案为:
14.若关于x的方程 无解,则实数k的取值范围是 .
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【答案】
【分析】分析可知 与 没有交点,利用辅助角公式结合正弦函数值域分
析求解.
【详解】由题意可知: 与 没有交点,
因为 ,
且 ,可得 ,
可知 ,所以实数k的取值范围是 .
故答案为: .
15.已知函数 , , 的零点分别为a,
b,c,则 .若 满足 , 满足 ,则
.
【答案】 3
【分析】根据 , 和 在R上单调递增,得到 ,
即 ,所以 ,同理可得 ,从而得到
【详解】 , 的零点分别为a,b,
故 , ,
由于 在R上单调递增,
故 ,即 , ,又 在R上单调递增,且 ,所以 .
所以 .
,
,
故 ,
由于 在R上单调递增,故 ,
故
所以
故答案为:3,
16.设函数 若关于 的方程 有5个不
相等的实数根,则实数 的取值范围是 .
【答案】
【分析】令 ,代入方程解得 或 ,则 和 共有5个不
同的实数根.作出 的图象,观察图象即可求出 的取值范围.
【详解】令 ,则 ,即 ,即
,解得 或 ,则 和 共有5个不同的实数
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!根.作出 的图象,如图:
由图可知, ,解得 .
故答案为: .
17.已知函数 ,若对于正数 ,直线 与函数
的图像恰好有 个不同的交点,则 .
【答案】
【分析】由题意首先确定函数的性质,然后结合直线与圆的位置关系得到 的表达式,最
后裂项求和即可求得 的值.
【详解】当 时, ,即 ,
表示以 为圆心, 为半径的圆在 轴(含 轴)的上半部分,
当 时, ,函数周期为4,
如图作出函数 的图象,
因为 与函数 恰有 个不同的交点,
根据图象知,直线 与第 个半圆相切,第 个半圆的圆心为 ,半径为 ,
故直线 的斜率 ,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
18.若函数 有两个零点,则a的取值范围为 .
【答案】
【分析】把函数 的零点转化为直线 与函数 的图象的交点问题即可
作答.
【详解】由 得 ,令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
于是得 在 上递增,在 上递减,
且 ,而 , , ,
从而得 有两个不同零点,
当且仅当直线 与函数 的图象有两个不同交点,
即 .
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!故答案为:
19.已知函数 ,关于以下四个结论:
①函数 的值域为 ;
②当 时,方程 有两个不等实根;
③当 , 时,设方程 的两个根为 , ,则 为定值;
④当 , 时,设方程 的两个根为 , ,则 .
则所有正确结论的序号为 .
【答案】①②④
【分析】分析函数 的性质求出值域判断①;求出方程的根依次判断②③④即得.
【详解】对于①,函数 ,由于 ,故 ,
因此函数 的值域为 ,①正确;
对于②,当 时,方程 ,解得 或 ,
而 ,方程 有两个不等实根,②正确;
对于③,当 时, ,不妨令 , ,则 ,
则 ,由于 在 上单调递增,
故 随 的增大而增大,③错误;
对于④,当 时, ,不妨令 , ,
则 ,④正确,
所以所有正确结论的序号为①②④.
故答案为:①②④
20.已知函数 .
(1)若曲线 在 处的切线与 轴垂直,求 的极值.
(2)若 在 只有一个零点,求 .【答案】(1)极小值 ,无极大值;(2) .
【分析】(1)求出函数 的导数,结合几何意义求出 ,再分析单调性求出极值.
(2)由函数零点的意义,等价变形得 在 只有一解,转化为直线与函数图象只
有一个交点求解.
【详解】(1)函数 的定义域为R,求导得 ,
,
依题意, ,则 , ,
当 时, ,当 时, ,
因此函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以函数 在 处取得极小值 ,无极大值.
(2)函数 在 只有一个零点,等价于 在 只有一个
零点,
设 ,则函数 在 只有一个零点,当且仅当 在 只有一
解,
即 在 只有一解,于是曲线 与直线 只有一个公共点,
令 ,求导得 ,当 时, ,当 时,
,
因此函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!函数 在 取得极小值同时也是最小值 ,
当 时, ;当 时, ,
画山 大致的图象,如图,
在 只有一个零点时, ,
所以 在 只有一个零点吋, .