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重难点 05 函数与方程中的零点问题(2 种考向 6 种考
法)
【目录】
考向一:函数零点个数的判断
考法1:方程法判断零点个数
考法2:数形结合法判段函数零点个数
考法3:转化法判断函数零点个数
考法4:零点存在定理与函数性质结合判断零点个数
考向二:利用零点求参数的值(范围)
考法5:利用函数零点(方程有根)求参数值或参数范围
考法6:利用函数的交点(交点个数)求参数
二、命题规律与备考策略
一、函数零点的求解与判断方法:
(1)直接求零点:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)
<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的
横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
二、利用零点求参数的值(范围)常用的方法
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画
出函数的图象,利用数形结合的方法求解
已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究函数的零点
问题,求解此类问题的一般步骤:
(1)转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;
(2)列式,即根据函数的零点存在定理或结合函数的图象列出关系式;
(3)得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.
三、题型方法
考向一:函数零点个数的判断
考法1:方程法判断零点个数
一、单选题
1.(2023秋·新疆喀什·高三统考期末)已知函数
学科网(北京)股份有限公司 1, ,则 在区间 上的零点个数为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2023·江西·统考模拟预测)函数 在区间 内的零点个数
是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、多选题
3.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)已知函数 ,下列说法正确的
有( )
A.若 与 图象至多有2个公共点
B.若 与 图象至少有2个公共点
C.若 与 图象至多有2个公共点
D.若 与 图象至少有2个公共点
三、填空题
4.(2022秋·江苏南通·高三江苏省通州高级中学校考阶段练习)写出一个同时满足下列3
个条件的函数 =__.
① 是 上偶函数;② 在 上恰有三个零点;③ 在 上单调递增.
5.(2021·北京·统考高考真题)已知函数 ,给出下列四个结论:
①若 , 恰 有2个零点;
②存在负数 ,使得 恰有1个零点;
③存在负数 ,使得 恰有3个零点;
④存在正数 ,使得 恰有3个零点.
其中所有正确结论的序号是_______.
四、解答题
6.(2023·全国·高三专题练习)已知 是定义在R上的函数, ,
, ,求在区间 上 至少有几个根?
7.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
学科网(北京)股份有限公司 2(2)当 时,证明 在 上有且仅有两个零点.
8.(2023·全国·高三专题练习)某同学用“五点法”画函数
在某一周期内的图像时,列表并填入的部分数据如下表:
x
0
0 1 0 -1 0
0 0 0
(1)请填写上表的空格处,并画出函数 图像
(2)写出函数 的解析式,将函数 的图像向右平移 个单位,再所得图像上各点的
横坐标缩小为原来的 ,纵坐标不变,得到函数 的图像,求 的解析式.
(3)在(2)的条件下,若 在 上恰有奇数个零点,
求实数a与零点个数n的值.
考法2:数形结合法判段函数零点个数
一、单选题
1.(2023·浙江·高三专题练习)已知函数 ,则
的零点个数为( )
A.2023 B.2025 C.2027 D.2029
2.(2023·全国·高三专题练习)设函数 在 上满足 ,
学科网(北京)股份有限公司 3,且在闭区间 上只有 ,则方程 在闭区间
上的根的个数( ).
A.1348 B.1347 C.1346 D.1345
3.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)函数 在 上
零点的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.(2023·山东日照·统考二模)对于给定的正整数 ﹐定义在区间 上的函数
满足:当 时 ,且对任意的 ,都有
.若与n有关的实数 使得方程 在区间 上有且仅有一
个实数解,则关于x的方程 的实数解的个数为( )
A.n B. C. D.
二、多选题
5.(2023·山西晋中·统考三模)已知圆 ,则( )
A.存在两个不同的a,使得圆C经过坐标原点
B.存在两个不同的a,使得圆C在x轴和y轴上截得的线段长相等
C.存在唯一的a,使得圆C的面积被直线 平分
D.存在三个不同的a,使得圆C与x轴或y轴相切
三、填空题
6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 满足:当 时, ,
且 对任意 都成立,则方程 的实根个数是______.
7.(2023·四川·四川省金堂中学校校联考三模)函数 的零点个数为
__________.
考法3:转化法判断函数零点个数
一、单选题
1.(2022秋·全国·高一专题练习)方程 解的情况是( )
A.有且只有一个根 B.不仅有根 还有其他根
C.有根 和另一个负根 D.有根 和另一个正根
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则下列关于函数 的
学科网(北京)股份有限公司 4描述中,其中正确的是( ).
①当 时,函数 没有零点;
②当 时,函数 有两不同零点,它们互为倒数;
③当 时,函数 有两个不同零点;
④当 时,函数 有四个不同零点,且这四个零点之积为1.
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则函数
的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 则函数
的零点个数不可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(2022·全国·高三专题练习)对于任意正实数 ,关于 的方程
的解集不可能是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在R上的偶函数,且当 时,
,那么函数 在定义域内的零点个数可能是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
三、填空题
7.(2023·四川绵阳·统考二模)若函数 , ,则函
数 的零点个数为______.
四、解答题
8.(2022·全国·高三专题练习)证明:函数 的图象与 的图象
有且仅有一个公共点.
学科网(北京)股份有限公司 59.(2022·全国·高三专题练习)已知 是定义在 上的偶函数,当 时,
(1)求 , 的值;
(2)求 的解析式并画出函数的简图;
(3)讨论方程 的根的情况.
考法4:零点存在定理与函数性质结合判断零点个数
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)函数定义在 上的奇函数 满足在 ,
则 在 上的零点至少有( )个
A.6 B.7
C.12 D.13
2.(2022·全国·高三专题练习)函数 的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
3.(2023·全国·高三专题练习)已知四个函数:(1) ,(2) ,
(3) ,(4) ,从中任选 个,则事件“所选 个函数的图象有且
仅有一个公共点”的概率为___________.
三、解答题
4.(2023·江西·统考模拟预测)已知函数 是自然对数的底数
.
(1)讨论函数 的极值点的个数;
(2)证明:函数 在区间 内有且只有一个零点.
学科网(北京)股份有限公司 6考向二:利用零点求参数的值(范围)
考法5:利用函数零点(方程有根)求参数值或参数范围
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若将函数
的图象向左平移 个单位长度后得到函数 的图象,若关于 的方程 在
上有且仅有两个不相等的实根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023·山西阳泉·统考三模)函数 在区间 存在零点.则实数
m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2023·陕西商洛·统考二模)已知函数 ,若函数 有
个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·四川自贡·统考三模)设函数 有唯一的零点,则实数
m为( )
A.2 B. C.3 D.
5.(2023·陕西商洛·统考三模)记函数 的最小正周期为 ,
且 ,若 在 上恰有3个零点,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
学科网(北京)股份有限公司 76.(2023·全国·高三专题练习)已知 , 分别是函数 和 的零
点,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
7.(2023·四川凉山·三模)若函数 有两个零点,则实数a的取值
范围为______.
8.(2023·福建厦门·统考模拟预测)函数 ,当 时, 的
零点个数为_____________;若 恰有4个零点,则 的取值范围是______________.
9.(2023·全国·校联考二模)已知函数 ,若关于 的方程
有两个不同的实数根时,实数a的取值范围是______.
10.(2023·天津河西·统考一模)已知 ,且函数 恰有
个不同的零点,则实数 的取值范围是______.
四、解答题
11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数.
(1)求实数k的值.
(2)当 时,函数 存在零点,求实数a的取值范围.
(3)函数 ( 且 ),函数 有2个零点,
求实数m的取值范围.
12.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知函数 , .
(1)求 的单调性;
学科网(北京)股份有限公司 8(2)若函数 在 上有唯一零点,求实数a的取值范围.
考法6:利用函数的交点(交点个数)求参数
一、单选题
1.(2023春·贵州·高一校联考阶段练习)函数 ,若
,有 ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知函数 且 有两个
零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
3.(2023·全国·高三专题练习)函数 的图象与函数 的图象所
有交点的横坐标之和等于______.
4.(2022春·上海闵行·高三闵行中学校考开学考试)已知 ,函数
,若存在不相等的三个实数 ,使得 ,
则实数 的取值范围是________.
三、解答题
学科网(北京)股份有限公司 95.(2023·浙江温州·统考三模)已知函数 在区间 上恰有3个零点,
其中 为正整数.
(1)求函数 的解析式;
(2)将函数 的图象向左平移 个单位得到函数 的图象,求函数 的单
调区间.
6.(2023·海南海口·校联考模拟预测)已知函数 .
(1)求 的最值;
(2)当 时,函数 的图像与 的图像有两个不同的交点,
求实数 的取值范围.
学科网(北京)股份有限公司 10