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2.6 函数的零点(精练试卷版)
一.单选题:本题共8 小题,每题5 分,共40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的。
1.(24-25 天津·阶段练习)已知函数
的部分函数值如表所示:
那么函数
的一个零点的近似值(精确度为
)为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题干所给数据可知,
,
,且函数
在
上为增函数,
由零点存在定理可知,函数
的唯一零点在区间
内,
区间长度为
,结合选项可知,其近似值为
.
故选:B.
2.(24-25 湖南)下列函数中,在区间
上是严格增函数且存在零点的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对于A:因为
在区间
上是严格减函数,故A 错误;
对于B:
在区间
上是严格增函数,但
在区间
上不存在零点,故B 错误;
对于C:
,在区间
上是严格增函数,
由
可得
,
在区间
上且存在零点,故C 正确;
对于D:
在
单调递减,在
单调递增,故D 错误.
故选:C.
3.(2024·贵州六盘水·模拟预测)已知函数
的零点分别为
,
,,
则
( )
A.0
B.2
C.4
D.6
【答案】A
【解析】由题设,
,
,
,
所以问题可转化为
与
、
、
的交点问题,函数图象如下:
因为
与
关于
对称,而
与
互相垂直,
所以
,
,则
.
故选:A
4.(24-25 高三下·江苏淮安·开学考试)函数
的图象与直线
的交点个数为
( )
A.1
B.
C.5
D.
【答案】C
【解析】求函数
的图象与直线
的交点,
可得
,
,
即得
,
令
,
根据正弦函数的性质得
有1 个解,
有2 个解,
有2 个解,
所以
共有5 个解,
函数
的图象与直线
的交点个数为5.
故选:C.
5.(2025·湖南·二模)已知
,函数
,在
上没有零点,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】当
时,
,若
无解,则
或
;
当
时,
,若
无解,则
.
综上,实数
的取值范围是
.
故选:B.
6.(2025·宁夏·一模)已知函数
,若函数
与
的图象有三个交点,
则a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为函数
与
的图象有三个交点,所以
,
当
时,方程必然成立,
当
时,分离参数可得
,则
与
有两个交点,
若
,则
,若
,则
,如图所示,
结合图像,
要与
有两个交点,需满足
.
故选:C
7.(23-24 贵州)已知
是函数
的零点,
是函数
的零点,则
的值为
( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】B
【解析】由题意可得
的零点为函数
与
交点的横坐标,
因为
和
在
上递增,所以
在
上递增,
所以
为
唯一的零点,设函数
与
交点为A,
的零点为函数
与
交点的横坐标,
因为
和
在
上递减,所以
在
上递减,
所以
为
唯一的零点,设函数
与
交点为
,
因为
与
的图象关于直线
对称,
与
的图象关于直线
对称,
所以
关于直线
对称,
所以
.
故选:B.
8.(24-25 高三下·广东广州·阶段练习)已知函数
的零点分
别为
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为函数
都是增函数,
所以函数
都是连续增函数,
因为
,
,即
,
所以
在
在存在唯一零点,即
,
因为
,
,即
,
所以
在
在存在唯一零点,即
,
令
,即
,即
,解得
,即
,
综上:
.
故选:B.
二.多选题:本题共3 小题,每小题6 分,共18 分。在每个小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选
对得6 分,不分选对的得部分分,有选错的得0 分。
9.(2025 高三·全国·专题练习)函数
的零点个数可能是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】BC
【解析】由
,
,得
,
求函数
的零点个数等价于求函数
和
的图像的交点个数.
函数
的导函数
,当
时
;当
时
.
所以函数
在
上单调递增,在
单调递减.
时有最大值
,
时
,
时
,
,
.
过定点
的直线
,与函数
的图像的交点数为1 个或2 个,如图所示.
所以函数
的零点个数为1 个或2 个.
故选:BC.
10(24-25 高三下·云南·阶段练习)定义在
上的函数
,对任意
,都有
.当
时,
.设
,若
在
内恰有个零点,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
或
C.
D.
【答案】BC
【解析】由
,知函数
以2 为周期,
又由函数
在
上恰有3 个不同的零点,
得函数
的图象与
的图象在
上有3 个不同的交点,
直线
恒过定点
,且
,
如图,
如图,当直线
过点
时,得
,解得
;
当直线
过点
时,得
,解得
;
当直线
过点
时,得
,解得
;
当直线
过点
时,得
,解得
;
要使两函数图象在
上有3 个交点,
则
或
或
.
故选:BC.
11.(24-25 高三下·重庆·阶段练习)已知关于
的方程:
有两个正根
,则下
列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【解析】对于A,
,函数
在
上递增,
因此函数
在
上递减,在
上递增,
,
是直线
与函数
的两个交点,则
,A 正确;
对于B,取
,
,则
,而
,
此时
,B 错误;
对于C,
,而
,因此
,C 正确;
对于D,
,则
,于是
,
,令函数
,
,
函数
在
上单调递增,
,因此
,即
,D 正确.
故选:ACD
三.填空题:本题共3 小题,每小题5 分,共15 分。
12.(24-25 山东济宁)若函数
在区间
上存在零点,则常数
的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为函数
、
在
上均为增函数,
所以,函数
在区间
上为增函数,
因为函数
在区间
上存在零点,
则
,解得
,
因此,实数
的取值范围是
.
故答案为:
.
13.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数
则函数
的零点个数为
.
【答案】6
【解析】令
,则
,
作出
的图象,如图(a)所示,
有3 个根,且
,
作出
的图象,如图(b)所示,
则
各有2 个根.
综上,函数
的零点个数为
.
故答案为:
.
14.(24-25 四川绵阳)设
是函数
的零点,
是函数
的零点,则
.
【答案】2
【解析】已知
是
的零点,则
,即
.
因为
是
的零点,所以
,移项可得
.
令
,则
,那么
,即
.
对比
与
,发现
,当
和
时函数值相等.
容易知道
在
单调递增,则
也是单调递增函数,所以
,即
.
将
移项可得
.
故答案为:2.
四.解答题:本题共5 小题,共77 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(24-25 天津)已知函数
.
(1)求函数
在
上的最值;
(2)设
在
上有两个零点,求
的取值范围.
【答案】(1)最大值1,最小值
;
(2)
.
【解析】(1)函数
,求导得
,
当
时,
,当
时,
,
函数
在
上的单调递增,在
上的单调递减,
则
,而
,
,
所以
.
(2)函数
在
上有两个零点,即方程
在
上有两个不等根,
亦即直线
与函数
在
上的图象有两个交点,由(2)知
,
所以
的取值范围是
.
16(24-25 安徽芜湖·期末)已知函数
.
(1)若
,求实数
的取值范围;
(2)若当
时,关于
的方程
有且仅有一个实数解,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为
,所以原不等式可化为
,
所以
,解得
,
所以实数
的取值范围为
.
(2)若当
时,关于
的方程
有且仅有一个实数解,
则方程
有且仅有一个实数解,
所以
有且仅有一个属于
的实数解.
因为函数
在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,且
,
,
当
趋向于0 时,
趋向于
,
所以
或
,解得
或
或
,
所以实数
的取值范围是
.
17.(24-25 河南洛阳)已知函数
在
及
处取得极值.
(1)求a,b 的值;
(2)若关于x 的方程
有三个不同的实根,求c 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意得
,
由函数
在
及
处取得极值,得
解得
,此时
,
,
则
得
或
;
得
,
则
在
和
上单调递增,在
上单调递减,
则
和
分别为
的极大值点和极小值点.
故
.
(2)由(1)可知,
在
处取得极大值,在
处取得极小值.
又
有三个不同的实根,所以
解得
,所以实数c 的取值范围是
.
18.(2025·新疆·三模)已知函数
,
且
.
(1)当
(为自然对数的底数)时,求函数
在
处的切线方程;
(2)函数
在
上有且仅有两个零点,求a 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
且
.
【解析】(1)因为
,所以
,
,
,
,
所以函数
在
处的切线方程为
.
(2)
因为函数
在
上有且仅有两个零点,
所以方程
有且仅有两个不同的实数根,即方程
有且仅有两个不同的实数根.
令
,则方程
有且仅有两个不同的实数根,
∵
,
所以在区间
上,
,
单调递增,
在区间
上,
,
单调递减且
,
∴
,
∵
与
有两个交点,
∴
,结合图像解得
且
.
19.(24-25 辽宁)设函数
(1)求函数
在R 上的最大值;
(2)若不等式
在
上恒成立,求a 的取值范围;
(3)若方程
在
上有四个不相等的实数根,求a 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)
,
令
,
,
则
变为
,
①当
,即
时,函数
在
上单调递增,
所以
,
②当
,即
时,函数
在
上单调递增,在
上单调递减,
所以
,
③当
,即
时,函数
在
上单调递减,
所以
,
故
.
(2)若要
,则需
恒成立,
当
时,
,
函数
变为
,
,
所求问题变为
恒成立,
则只需
,
解得
,
故的取值范围是
;
(3)令
,
,
,
若方程
在
上有四个不相等的实数根,
故需当
时,关于
的方程
在
时有2 个不等实数解,则
,
所以原问题可转化为
在
内有两个不等实数根,
令
,
则有
,
解得
,
即
的取值范围是
.