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7 0 5年高考3年模拟 B版(教师用书)
§2.6 函数的零点与方程的根
函数的零点 学生用书P34 函数 f x 的周期为 g x 的周期为 且f x 是奇函数.当x
, ( ) 4, ( ) 2, ( )
{x3 x {k ( x +2),0< x ≤1,
1.(2020天津,9,5分)已知函数f ( x )= x , x ≥0 . ,若函数g ( x )= f ( x ) ∈(0,2] 时 , f ( x )= 1-( x -1) 2 , g ( x )= 1 x 其
- , <0 - ,1< ≤2,
kx2 x k R 恰有 个零点 则k的取值范围是 2
-| -2 |( ∈ ) 4 , ( ) 中k .若在区间 上 关于x的方程f x g x 有 个不
( ) ( ) >0 (0,9] , ( )= ( ) 8
1 1 同的实数根 则k的取值范围是 .
A. -∞,- ∪(2 2,+∞) B. -∞,- ∪(0,2 2) ,
2 2 é ö
7. 答案 êê 1 2÷
C.(-∞,0)∪(0,2 2) D.(-∞,0)∪(2 2,+∞) ë , ø
1. 答案 D 3 4
{ x x 以下为教师用书专用(1—8)
2 ,0≤ ≤1,
2.(2019天津文,8,5分)已知函数f x 若关于 { x x
( )= 1 x . 1.(2015天津文,8,5 分)已知函数f x 2-| |, ≤2,函
x , >1 ( )= x 2 x
( -2) , >2,
数g x f x 则函数y f x g x 的零点个数为
x的方程f x 1 x a a R 恰有两个互异的实数解 则a ( )=3-(2- ), = ( )- ( )
( )=- + ( ∈ ) ,
4
( )
的取值范围为
( )
[ ] ( ] A.2 B.3 C.4 D.5
A. 5 4 , 9 4 B. 5 4 , 9 4 { 答 x 案 A x 由已知条件可得 g ( x ) = 3- f (2- x ) =
( ] [ ] | -2|+1, ≥0,函数y f x g x 的零点个数即为函数y
5 9 5 9 x2 x . = ( )- ( ) =
C. , ∪{1} D. , ∪{1} 3- , <0
4 4 4 4 f x 与y g x 图象的交点个数 在平面直角坐标系内作出函
2. 答案 D ( ) = ( ) ,
数y f x 与y g x 的图象如图所示.
3. (2019 浙 江, 9, 4 分) 设 a b R 函 数 f x = ( ) = ( )
, ∈ , ( ) =
{x x
, <0,
若函数y f x ax b恰有 个
1 x3 1 a x2 ax x . = ( )- - 3
- ( +1) + , ≥0
3 2
零点 则
, ( )
a b a b
A. <-1, <0 B. <-1, >0
a b a b
C. >-1, <0 D. >-1, >0
3. 答案 C
4.(2017山东理,10,5分)已知当x 时 函数y mx 2
∈[0,1] , =( -1)
的图象与y x m的图象有且只有一个交点 则正实数m的
= + , 由图可知函数y f x 与y g x 的图象有 个交点 所以函数
取值范围是 = ( ) = ( ) 2 ,
( ) y f x g x 的零点个数为 选 .
= ( )- ( ) 2, A
A.(0,1]∪[2 3,+∞) B.(0,1]∪[3,+∞)
2.(2014北京文,6,5分)已知函数f x 6 x.在下列区间
C.(0, 2]∪[2 3,+∞) D.(0, 2]∪[3,+∞)
( )= x -log2
4. 答案 B 中 包含f x 零点的区间是
, ( ) ( )
5.(2017课标 ,文 12,理 11,5 分)已知函数 f x x2 x
Ⅲ ( )= -2 + A.(0,1) B.(1,2)
a x -1 - x +1 有唯一零点 则a
(e +e ) , = ( ) C.(2,4) D.(4,+∞)
答案 C f f
A.-
1
B.
1
C.
1
D.1
∵ (1)= 6-log21=6>0, (2)= 3-log22=2>0,
2 3 2 f 6 3 包含f x 零点的区间是
5. 答案 C (4)=
4
-log24=
2
-2<0,∴ ( ) (2,4),
6.(2021北京,15,5分)已知f x x kx 给出下列四个 故选 .
( )= |lg |- -2, C
结论 3.(2011课标,10,5分)在下列区间中 函数f x x x 的零
: , ( )=e +4 -3
若k 则f x 有两个零点 点所在的区间为
① =0, ( ) ; ( )
k 使得f x 有一个零点 ( ) ( )
②∃ <0, ( ) ; 1 1
k 使得f x 有三个零点 A. - ,0 B. 0,
③∃ <0, ( ) ; 4 4
k 使得f x 有三个零点. ( ) ( )
④∃ >0, ( ) 1 1 1 3
以上正确结论的序号是 . C. , D. ,
4 2 2 4
6. 答案 答案 C 显然f x 为定义域R上的连续函数.如图作出y
①②④ ( )
7.(2019江苏,14,5分)设f x g x 是定义在R上的两个周期 x 与y x的图象 由图象知函数f x x x 的零点
( ), ( ) =e =3-4 , ( )=e +4 -3
第二章 函数 7 1
( ) ( ) ( )
一定落在区间 3 内 又f 1 4 f 1 2 综上可知 1 a 2 .
0, , = e-2<0, = e-1> , , ≤ <
4 4 2 3 3 3
.故选 . 易错警示 ( ) f (x) 在 R 上单调递减, 需满足
0 C 1
ì a
ï 4 -3 ,
ï- ≥0
í 2 缺少条件是失分的一个原因;
ï a ,
ï0< <1
î a ,
3 ≥1
( )由方程解的个数求参数范围往往利用数形结合思想将问
2
题转化为两个函数图象交点个数的问题是解决这类问题常用
评析 本题考查函数零点的概念及求解方法,考查学生分析
的方法.
问题、解决问题的能力,属中等难度试题.
评析 本题主要考查分段函数的单调性及函数与方程,利
4. ( 2016 山 东 文, 15, 5 分) 已 知 函 数 f x
( ) = 用数形结合思想,将方程解的个数问题转化为两个函数图象
{ x x m
| |, ≤ ,其中m .若存在实数 b 使得关于 x 交点个数的问题是求解这类问题的常用方法.
x2 -2 mx +4 m , x > m , >0 , {x3 x a
的方程 f x b 有三个不同的根 则 m 的取值范围 6.(2015湖南理,15,5分)已知函数f x , ≤ ,若存在实数
( ) = , ( )= x2 x a.
是 . , >
b 使函数g x f x b有两个零点 则a的取值范围是 .
答案 , ( )= ( )- ,
(3,+∞) 答案
解析 f x 的图象如图所示 (-∞,0)∪(1,+∞)
( ) , 解析 当a 时 若x a 则f x x2 当b
<0 , ∈( ,+∞), ( )= , ∈(0,
a2 时 函数g x f x b 有两个零点 分别是 x b x
) , ( )= ( )- , 1=- , 2
b.
=
当 a 时 f x 的图象如图所示
0≤ ≤1 ,( ) ,
若存在实数b 使得关于x的方程f x b有三个不同的根
, ( )= ,
只需 m m2 m 解之得m 或m 又m 所以m .
4 - < , >3 <0, >0, >3
方法总结 分段函数问题、函数零点个数问题或方程根的
个数问题通常采用数形结合的思想方法来解决.
易知函数y f x b最多有一个零点.
= ( )-
评析 本题考查基本初等函数及分段函数的图象,考查数形
当a 时 f x 的图象如图所示
>1 , ( ) ,
结合的思想方法,属于难题.
5.(2016天津文,14,5分)已知函数f x
( )=
{x2 a x a x
+(4 -3) +3 , <0, a 且a 在R上单调递减 且关
x x ( >0, ≠1) ,
loga( +1)+1, ≥0
x
于x的方程 f x 恰有两个不相等的实数解 则a的取
| ( )|=2- ,
3
值范围是 .
[ )
答案 1
3
,
2
3
当b
∈(
a2
,
a3
]
时
,
函数g
(
x
)=
f
(
x
)-
b有两个零点
,
分别是x
1=
ì a 3b x b.
ï 4 -3 , 2=
ï- ≥0, 综上 a .
解析 函数f x 在R上单调递减 í 2 解得 1 , ∈(-∞,0)∪(1,+∞)
∵ ( ) ,∴ ï a { x a x
ï0< <1, 3 7.(2015北京理,14,5分)设函数f x 2 - , <1,
î a ( )= x a x a x .
3 ≥1, 4( - )( -2 ), ≥1
x 若a 则f x 的最小值为
a 3 .在同一直角坐标系下作出函数y f x 与y ① =1, ( ) ;
≤ ≤ =| ( )| =2- 若f x 恰有 个零点 则实数a的取值范围是 .
4 3 ② ( ) 2 ,
的图象 如图所示. [ )
, 答案 1
①-1 ② ,1 ∪[2,+∞)
2
{ x x
解析 当a 时 f x 2 -1, <1, 其大致图
① =1 , ( )= x x x
4( -1)( -2), ≥1,
象如图所示
:
x
方程 f x 恰有两个不相等的实数解等价于y f x
| ( )|=2- =| ( )|
3
x
的图象与y 的图象恰有两个交点 则需满足 a 得a
=2- , 3 <2, <
3
7 2 5年高考3年模拟 B版(教师用书)
由图可知f x 的最小值为 . 点个数为 .
( ) -1
当a 时 显然函数f x 无零点 答案
② ≤0 , ( ) ; 2
当 a 时 易知f x 在 上有一个零点 要使f x 恰 解析 f x x x x2 x x2 函数f x 的零点个
0< <1 , ( ) (-∞,1) , ( ) ( )=2sin cos - =sin 2 - , ( )
有 个零点 则当x 时 f x 有且只有一个零点 结合图象 数可转化为函数y x与y x2 图象的交点个数 在同一
2 , ≥1 , ( ) , 1=sin2 2= ,
坐标系中画出y x与y x2 的图象如图所示
可知 a 即a 1 则 1 a 1=sin2 2= :
,2 ≥1, ≥ , ≤ <1;
2 2
当a 时 a 由二次函数的性质可知 当x 时 f x 有
≥1 ,2 >1, , ≥1 , ( )
个零点
2 ,
则要使f x 恰有 个零点 则需要f x 在 上无零点
( ) 2 , ( ) (-∞,1) ,
则 a 即a .
2- ≤0, ≥2
[ ) 由图可知两函数图象有 个交点 则f x 的零点个数为 .
综上可知 满足条件的a的取值范围是 1 . 2 , ( ) 2
, ,1 ∪[2,+∞)
2
( )
8.(2015湖北文,13,5分)函数f x x x π x2 的零
( )=2sin sin + -
2
学生用书P35
上的图象是连续不断的一条曲线 f(a)·f(b) 则函数
,(ii)③ <0 ,
考点 函数的零点
y f x 在 a b 上存在零点 即存在c a b 使得f c 这
= ( ) ( , ) , ∈( , ), ( )=0,
个c也就是方程f x 的根.
1.函数的零点
2.二分法
( )=0
概念 对于函数y f x 把使f x 的实数x叫做函
(1) : = ( ), ( )=0 对于在区间 a b 上的图象连续不断且f a f b 的函
数y f x 的 零点 . [ , ] ( )·( )<0
= ( ) ① 数y f x 通过不断地把函数的零点所在的区间一分为二 使
= ( ), ,
(2) 等价关系 : 方程f ( x )=0 有实数根 ⇔ 函数y = f ( x ) 的图象 区间的两个端点逐步逼近 零点 进而得到零点近似值的方法
④ ,
与 ② x 轴有交点 ⇔ 函数y = f ( x ) 有零点. 叫做 二分法 .
⑤
零点存在定理 如果函数y f x 满足 在区间 a b
(3) : = ( ) :(i) [ , ]
学生用书P35
一、判断函数零点个数或所在区间的方法 解题思路
1.函数零点个数的判断方法 画函数f x 的图象并不容易 但方程f x 可以转化
(1) ( ) , ( )=0
直接求零点 令f x 方程有几个不同解就有几个零点 为 x 或 x 分别求解后 取它们所有的根 注意剔除
(1) , ( )=0, ; sin =0 cos =1, , (
利用零点存在定理 函数图象在区间 a b 上连续 且 重复的根 .
(2) , [ , ] , )
f a f b 则在此区间内至少有一个零点 先令f x 转化为函数y x与y x
( )·( )<0, ; (2) ( )=0, 1=sin 2 2=|ln( +1)|
数形结合 转化为两个函数图象的交点 交点个数即为 的图象交点问题.
(3) , ,
原函数零点个数. 解析 由 f x x x x x x
(1) ( )= 2sin -sin 2 =2sin -2sin cos =
2.确定函数f x 的零点所在区间的常用方法 x x 得 x 或 x . x k k Z
( ) 2sin (1-cos )=0, sin =0 cos =1 ∴ = π, ∈ ,
利用函数的零点存在定理 首先看函数y f x 在区间 又 x x 即零点有 个 故选 .
(1) : = ( ) ∵ ∈[0,2π],∴ =0,π,2π, 3 , B
a b 上的图象是否连续 再看是否有f a f b .若有 则函 x ( )
[ , ] , ( )·( )<0 , 令 2 π x x
数y f x 在区间 a b 内必有零点. (2) 4cos cos - -2sin -
= ( ) ( , ) 2 2
数形结合法 画出函数图象 用特值估算法确定零点所 x
(2) : , |ln( +1)|=0,
在区间. ( x )
x 2 x
解方程 当函数对应的方程易求解时 可通过解方程判 ∴2sin 2cos -1 =|ln( +1)|,
(3) : , 2
断方程是否有根落在给定区间上. 即 x x
sin2 =|ln( +1)|,
例1 (2019课标 文,5,5分)函数f x x x 令y x y x .
(1) Ⅲ ( )=2sin -sin 2 1=sin2 , 2=|ln( +1)|
在 的零点个数为 如图 画出y x y x 的图象 结合图象可得
[0,2π] ( ) , 1=sin2 , 2=|ln( +1)| ,
y 与y 有两个交点
A.2 B.3 C.4 D.5 1 2 ,
x ( ) 方程有 个根 函数f x 有 个零点.
函数f x 2 π x x x 的零 ∴ 2 ,∴ ( ) 2
(2) ( )=4cos cos - -2sin -|ln( +1)| 答案 B
2 2 (1) (2)2
点个数为 . 1-1 (多选题)f x 是定义在R上的奇函数 且f x
( ) , ( +4)=
f x f x 时 f x x2 x 则有
( )+(2), ∈(0,2) , ( )=2 -3 +1, ( )
第二章 函数 7 3
f x
A. (2)=0 思路二 由于 x 对原方程分离参数 得 a 4 +2 x
f x 是周期为 的函数 : 2 >0, , 2 = x =2 +
B. ( ) 4 2
f x 在 上有 个零点
C. ( ) [-4,4] 13 2 问题转化为直线y a与曲线y x 2 在y轴右边有两个
f x 在 上有 个零点 x, =2 =2 + x
D. ( ) [-4,4] 12 2 2
1-1. 答案 ABC 不同的交点.
解析 解法一 令t x 则方程t2 at 有两个大于
二、利用函数零点求参数的值或范围的方法 : =2 , -2 +2=0
{ a 2 a2
函数零点问题主要涉及参数值或范围的求解 求解这类问 (-2 ) -4×2=4 -8>0,
, 的不等实根 t t t t a
题时 需要充分利用函数与方程思想 将函数问题与方程问题进 1 ,∴ 1-1+ 2-1= 1+ 2-2=2 -2>0,
, , t t t t t t a
行转化 或借助数形结合思想 转化为函数图象问题 利用图象 ( 1-1)( 2-1)= 1 2-( 1+ 2)+1=2-2 +1>0,
, , ,
的直观性解题.归纳如下 解得 a 3 .
: 2< <
1.直接法:利用零点构建关于参数的方程或不等式 直接 2
, 解法二 x 方程 x a
求解 :∵ 2 >0, 4 - ·
; x
2.参数分离法:将参数与自变量分离 , 转化为求函数的最 2 x +1 +2=0 可化为 2 a = 4 + x 2 =2 x + 2 x,
值或值域 2 2
3.数 ; 形结合法:对f x 适当变形 将求函数零点问题 画出函数f ( x )= 2 x + 2 x 的简图 , 如图
( )= 0 ,
2
转化为两个函数图象的交点问题 利用数形结合法求解.
所示 图象与y轴的交点为 A
,
, (0,3),
例2 (2020重庆南开中学第一次质检,15)若关于x的方程 ( )
x a x +1 有两个不等正实根 则实数 a 的取值范围是 最低点为 B 1 ,2 2 , 故当 2 a ∈
4 - ·2 +2=0 , 2
.
时 直线y a与曲线f x 在x 内有两个不
解题思路 (2 2,3) , ( =2 ) ( ) ∈(0,+∞)
同的交点 故a 3 .
思路一 原方程有两个不等正实根 通过 x t换元后 转化 , ∈ 2,
: , 2 = , 2
为关于t的方程t2 at 有两个大于 的实根 利用根与系 ( )
-2 +2=0 1 , 答案 3
数的关系构建关于a的不等式组求解. 2,
2
2-1 (2020湖北武汉部分学校高三质量监测,7)已知函数
x
f x e a.若f x 没有零点 则实数a的取值范围是
( )= x - ( ) , ( )
A.[0,e) B.(0,1) C.(0,e) D.[0,1)
2-1. 答案 A
A 组 考点基础题组 学生用书P36
函数的零点 3.(多选题)(2021辽宁沈阳市郊联体一模,12)已知函数f x
( )=
{ x x
1.(2019广东汕头达濠华侨中学,东厦中学第二次联考,12)设函 2 +2,-2≤ ≤1,若关于x的方程f x m恰有两个不同解
x x ( )=
数f x 是定义在R上周期为 的函数 且对任意的实数x 恒 ln -1,1< ≤e,
( ) 2 , , x x x x 则 x x f x 的取值可能是
有f
(
x
)-
f
(-
x
)= 0
.当 x
∈[-1,0]
时
,
f
(
x
)=
x2
,
若 g
(
x
)=
1, 2( 1< 2), ( 2- 1) ( 2) ( )
f x x在x 上有且仅有三个零点 则a的取值 A.-3 B.-1 C.0 D.2
( )-loga ∈(0,+∞) , 3. 答案 BC
范围为
( ) 4.(2021福建三明三模,15)函数f x x x 零点的一个近
( )=ln +2 -6
A.[3,5] B.[4,6] C.(3,5) D.(4,6) 似值为 . 误差不超过 . 自然对数的底数 .
1. 答案 C ( 025, e≈272)
4. 答案 . 可填 . . 中的任一实数
2.(2020湖南长沙明德中学3月月考,10)已知定义在R上的函 245( (236,254) )
5.(2021 湖北九师联盟 2 月质量检测,15)若函数 f x
数f x 满足f x f x 当x 时 f x x x 若关于x ( )=
的方
(
程
)
f x
(
k
2-
x
)= (2
有
+
三
),
个不
≤
相
2
等的
,
实
(
数
)
根
= e
则
,
实数k的
{x3
-3
x
+1-
a
,
x
>0,恰有 个零点 则实数 a 的取值范围为
取值范围
(
是
)= ( -2)+2 , x3
+3
x2
-
a
,
x
≤0
3 ,
( )
.
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞) 5. 答案
(-1,0)∪[1,4)
C.(-e,0)∪(0,e) D.(-e,0)∪(e,+∞)
2. 答案 A
7 4 5年高考3年模拟 B版(教师用书)
B 组 综合应用题组 学生用书P37 30分钟 35分
一、单项选择题(每小题5分,共15分) f x 是偶函数
A. ( )
1.(2020 河北新时代 教育模拟自测)已知函数 f x f x 的最小值为
NT ( )= B. ( ) 2
{ x x ( )
|ln |, >0, 若f x kx有两个不等实根 则实数 k 的取 f x 在区间 π 上单调递减
x2
+2
x
+2,
x
≤0,
( )= , C. ( ) -π,-
2
值范围是
g x f x 2 x的零点个数为
( ) D. ( )= ( )- 5
π
A.2-2 2< k <0 或k = 1 B. k <2-2 2 4. 答案 ABD
e
5.(2021山东日照一模,11)已知函数f x 对于任意x R 均满
C.2-2 2< k <0 D. k <2-2 2 或k = 1 ( ) { x x ∈ ,
e 足f x f x .当 x 时 f x ln ,0< ≤1,若函数
1. 答案 D ( )= (2- ) ≤1 , ( )= x x
e , ≤0,
2.(2020辽宁葫芦岛兴城高级中学模拟)已知函数f x x 函 g x m x f x 则下列结论正确的为
( )= 2 , ( )= | |-2-( ), ( )
数g x 与p x x 的图象关于点 对称 若 若m 则g x 恰有两个零点
( ) ( )=1+ln(-2- ) (-1,0) , A. <0, ( )
f x g x 则x x 的最小值为
( 1)= ( 2), 1+ 2 ( ) 若 3 m 则g x 有三个零点
B. < <e, ( )
ln2-1 1 2
A.2 B. C. ln2 D.ln2
2 2 若 m 3 则g x 恰有四个零点
2. 答案 C C. 0< ≤ , ( )
2
3.(2019 河北衡水中学第二次调研,12)已知函数 f x 不存在m使得g x 恰有四个零点
( )= D. ( )
{x2
+4
x
,
x
≤0,g x kx 若方程f x g x 在x
5. 答案 ABC
x x x ( )= -1, ( )- ( )= 0 ∈(-2, 三、填空题(每小题5分,共10分)
ln , >0,
e 2 ) 上有 3 个实根 , 则k的取值范围为 ( ) 6.(2021山东济南十一学校联考,16)如果两个函数存在零点 分
,
A.(1,2] 别为α β 且满足 α β n 则称两个函数互为 n 度零点函
( ] , , | - |< , “
3 数 .若f x x g x ax2 x互为 度零点函数
B. 1, ∪{2} ” ( )=ln( -2), ( )= -ln “2 ”,
2 则实数a的取值范围为 .
( ) ( )
( ]
3 3
C. 1, ∪ ,2 6. 答案 1
2 2 0,
( ) æ ö 2e
D. 1, 3 2 ∪è ç 3 2 ,2+ e 1 2 ø ÷ 7.(2020山东淄博实验中学模拟 ( ,16) ) 已知函数f ( x )=(2- a )·
3. 答案 B x x.若函数f x 在 1 上无零点 则a的最小值
( -1)-2ln ( ) 0, ,
2
二、多项选择题(每小题5分,共10分) 为 .
4.(2021湖南衡阳联考(一),12)已知函数f ( x )=e sin| x | +e |sin x | , 以 7. 答案 2-4ln2
下结论正确的是
( )
C 组 教师专用题组
一、单项选择题
A.3 B.4 C.5 D.6
1.(2021吉林延边期末,4)某同学用二分法求方程 x x {
2 +5 -8=0 x 1 x
在x 内近似解的过程中 设f x x x 且计算f 答案 C 函数f x + x , <0,
∈(1,2) , ( )= 2 +5 -8, ∵ ( )=
f f . 则该同学下次应计算的函数值为 x x
(1)<0, (2)>0, (15)>0, ln , >0,
( ) 由f x 当x 即 x 解得x 1 当x 时 则有x
f . f . ( )=-3, >0, ln =-3, = 3, <0 ,
A. (05) B. (1125) e
f . f .
C. (125) D. (175)
答案 C 根据二分法下次应计算的函数值为f ( 1+1 . 5 ) + 1 x =-3, 解得x = -3± 5 ,
= 2
2
f . 故选 f f x 即f x 1 或f x -3± 5
(125), C. ∵ ( ( ))+3=0 ( )= 3 ( )= ,
思路分析 根据函数零点存在性定理,由f( )与f( . )的 e 2
1 1 5
值异号得到函数f(x)在区间( , . )内有零点,再根据二分法 由f x 1 可得 x 1 此方程只有一个根
1 15 ( )= 3, ln = 3, ,
的定义即可求出答案. e e
{
2.(2021安徽马鞍山质监,10)已知函数f ( x )= x + 1 x , x <0,则方 又x <0 时 , f ( x )= x + 1 x ≤-2, 故f ( x )= -3+ 2 5仅在x >0 时有一
x x .
ln , >0 个根 f x -3- 5在x 时有两个根 在x 时有一个根
程f f x 的解的个数为 , ( )= <0 , >0 ,
( ( ))+3=0 ( ) 2
第二章 函数 7 5
综上 方程f f x 有五个根 故选 . æx ö æx ö
, ( ( ))+3=0 , C fç 2 x ÷ fç 2÷ f x f x 函数f x 在 上单
3.(2021安徽黄山重点高中月考,12)设D是函数y f x 定义域 = èx · 1 ø= èx ø+( 1)<( 1),∴ ( ) (0,+∞)
= ( ) 1 1
内的一个区间 若存在x D 使f x x 则称x 是f x 的 调递减 函数f x 在 上只有一个零点.又f x 为偶函数
, 0∈ , ( 0)=- 0, 0 ( ) ,∴ ( ) (0,+∞) ( ) ,
一个 次不动点 也称f x 在区间D上存在 次不动点 .若函 它在 上单调递增 且函数f x 在 上也只有一个
“ ”, ( ) “ ” ∴ (-∞,0) , ( ) (-∞,0)
零点.故f x 有 个零点.故选 .
数f x ax2 x a 5 在区间 上存在 次不动点 则实 ( ) 3 C
( )= -3 - + [1,4] “ ”, æ ö
2 6.(2021安徽宣城第二次调研,12)已知关于x的方程mçx2 1 ÷
数a的取值范围是 è +x2 ø
( )
[ ) ( ] ( )
1 1 m x 1 有三个不同的根 分别为x x x 则x x x
A. ,+∞ B. -∞, +1=4 + x , 1, 2, 3, 1+ 2+ 3=
2 2
( )
1 ( )
C.(-∞,0) D. 0, m m
2 A.3 B.5 C.3 D.5
答案 B 依题意 存在x 使F x f x x ax2
, ∈[1,4], ( )= ( )+ = - 答案 B 令t x 1 其中t .
= + x , ∈(-∞,-2]∪[2,+∞)
x a 5 当x 时 F 1 当 x 时 解得 a
2 - + =0, =1 , (1)= ≠0; ≠1 , =
4
x
-5
2
令 h x 4
x
-5
2
x 则 h′ x
则x2
+x
1
2
=
t2
-2,
2 - ( ( 2 x x x 2 2 2 - + - 1 5 1 ) x ) - , 2 2 , 令h ( ′ ( x ) ) = =0 2 , ( 得 x2 - x 1 = ) 2 , 或 ∈ x = ( 2 1 1, ( 4 1 2 ] < , 1, 舍去 ) ( , ) = 原 当 当 方 m m 程 =0 可 时 时 转 , 化 (∗ 为 ) m 无 方 t2 解 程 - , 4 至 则 m 多 t 原 -2 有 方 m 两 + 程 1 个 无 = 根 0 解 (∗ , 不 ) 符 , 合题意 , 舍去.
≠0 ,(∗) ,
h x h′ x 随x的变化情况如表
( ), ( ) : 若 仅有一个根t 则t x 1 不会有三个根 则原方程不
x
(1,2) 2 (2,4]
(∗) 1, 1= + x ,
h′ ( x ) + 0 - 会有三个根 舍去.
h x 极大值 ,
( ) ↗ ↘ 故 有两个不等根 且t t 或t 或t t
(∗) , 1=-2,2>2 2<-2 1=2, 2<-2
故x 时 h x 取得极大值 即最大值h 1 则a的范围 或t .
=2 , ( ) , (2)= , 2>2
2
( ] 当t 时 代入 得m 1 此时t 符合题意
是 1 .故选 . 1=-2 , (∗) =- , 2=6>2 ;
-∞, B 10
2
4.(2021 安 徽 合 肥 第 一 次 质 监, 8) 设 函 数 f x 当t 时 代入 得m 1 此时t 不符合题意.
( ) = 1=2 , (∗) = , 2=2
{ ( ) 6
x 1 x ( )
log2 + 2 , >0,当x ∈ -4, 1 时 , 方程f ( x +1)= k有 综上 , t 1=-2, 此时x 1=-1; t 2=6, 此时x + 1 x =6, 得x 2+ x 3=6, 故
x x . 2 x x x 选 .
唯一 - 解 , 则 ≤ 实 0 数k的取值范围为 7.( 1 2 + 02 2 1 + 3 甘 =5 肃 , 顶 B 级 名 校 联 考, 12) 已 知 函 数 f x
, ( ) ( ) =
{ x x
A.(0, 3) B.[1, 3) C.( { 0,2) ( x 3 D ) .[1 x ,2) ( 1+ x - lo 1 g ) a 2 | + - 5 2 a , |, x > ≤ 1 1, ( a >0, 且a ≠1) 在区间 (-∞,+∞) 上为单
答案 B 由题意知f ( x +1)= log2 + 2 , >-1, 调函数 , 若函数y =| f ( x )|- x -2 有两个不同的零点 , 则实数a
x x 的取值范围是
-( +1), ≤-1, ( )
( ) [ ] [ ]
当x 1 时 作出f x 的图象 如图 1 3 1 2
∈ -4, , ( +1) , , A. , B. ,
2 5 5 5 5
[ ] { } [ ] { }
1 3 13 1 2 13
C. , ∪ D. , ∪
5 5 20 5 5 20
答案 C 因为函数f x 在区间 上为单调函数
( ) (-∞,+∞) ,
且f x 在 上为单调递增函数 所以f x 在 上
( ) (1,+∞) , ( ) (-∞,1]
也为单调递增函数 因为y x 在 上为单调递减函
, =| -2| (-∞,1]
结合图象可知方程f x k有唯一解 则 k .故选 . 数 , 所以 0< a <1, 且 1+loga|1-2|≤(1-1) 2 +5 a , 即a ≥ 1 , 所以
( +1)= , 1≤ < 3 B 5
5.(2021江西吉安期末质检,10)定义在R上的函数f x 满足f
( ) 1 a .函数y f x x 有两个不同的零点等价于函数
xy f x f y 当x 时 f x 则函数f x 零点的个数 ≤ <1 =| ( )|- -2
( )= ( )+( ), >1 , ( )<0, ( ) 5
为 y =| f ( x )| 的图象与直线y = x +2 有两个不同的交点 , 作出函数
( )
无数个 y =| f ( x )| 的图象与直线y = x +2, 如图.
A.1 B.2 C.3 D.
答案 C 令x y 得f f f f .
= =0, (0)= (0)+(0),∴ (0)=0
令x y 得f f f f .
= =1, (1)= (1)+(1),∴ (1)=0
令x y 得f f f f .
= =-1, (1)= (-1)+(-1),∴ (-1)=0
令y 得f x f x f . f x f x 即f x 为偶
=-1, (- )= ( )+(-1) ∴ (- )= ( ), ( )
函数.
x æx ö
任取x x 且x x 则 2 fç 2÷ f x
1, 2∈(0,+∞), 1< 2, x >1,∴ èx ø<0,∴ ( 2)
1 1
7 6 5年高考3年模拟 B版(教师用书)
[ ]
由图可知 当 a 即 1 a 3 时 符合题意 当 h x 14 要使h x 与y a的图象在 上有交
, 1+2≥5 , ≤ ≤ , ; 1+2< ∴ ( )∈ -2, , ( ) = [0,4]
5 5 5
5 a , 即a > 3 时 , 直线y = x +2 与抛物线y =( x -1) 2 +5 a相切也满 点 , 则 -2≤ a ≤ 14 , 故选 B .
5 5
足 联立 {y = x +2, 消去y得x2 x a 所以Δ 10.(2 x 021 k 北 .若 京 存 海 在 淀 实 高 数 三 x 模拟 使 试 得 卷 f 一, x 8)已知 f 函 x 数 成 f ( 立 x )= 则 x 实 3 + 数 x2 - k
, y
=(
x
-1)
2
+5
a
,
-3 +5 -1=0, =9
的
2|
取
|
值
-
范围是
0, (- 0)= - ( 0) ,
( )
a 解得a 13 符合.
-4(5 -1)=0, = , A.[-1,+∞) B.(-∞,-1]
20
[ ] { } C.[0,+∞) D.(-∞,0]
综上所述 实数a的取值范围是 1 3 13 .故选 . 答案 A 本题考查函数与方程 考查学生分析问题与解
: , ∪ C ,
5 5 20 决问题的能力 体现了直观想象 逻辑推理 数学运算的核心
8.(2021天津七校联考,9)已知函数f x g x 均是周期为 的 , 、 、
{
( ), ( ) 2 素养 试题体现综合性与创新性.
-
x2
+2
x
,0≤
x
≤1, 由题
,
意可得 x3 x2 x k x3 x2 x k 整理得x2
函 数 f x ( ) g x - 0+ 0-2| 0|- =-( 0+ 0-2| 0|- ), 0
, ( ) = x 3 2 x ( ) = x k 则原题转化为函数y x2 x 的图象与直线y k
-4 - +2,1< <2, -2| 0|= , = -2| | =
2 有交点 作出函数y x2 x 的图象如图所示 则k 故
, = -2| | , ≥-1,
ì
ïm x x 3 选
ï ( +1),0≤ ≤ , A.
í 2 若函数h x f x g x 在区间
ï ( )= ( )- ( ) [0,5]
ï3 3 x
î , < <2,
2 2
上有 个零点 则实数m的取值范围是
10 , ( )
æ ö æ ö ( ) ( )
ç 3÷ ç 1 3÷ 1 1 4
A.è0, ø B.è , ø C. 0, D. ,
3 2 3 2 2 5
答案 B 函数f ( x ) 的图象如图所示 : { x3 x x a
11.(2021北京顺义二模,10)设函数 f x - +3 , < ,若 f
( )= x x a
2 , ≥ ,
x 恰有两个零点 则实数a的取值范围是
( ) , ( )
A.[- 3, 3] B.(- 3,+∞)
C.(- 3, 3] D.(-∞, 3)
答案 C 函数y x3 x x R 则y′ x2 x
=- +3 , ∈ , =-3 +3=-3( +
x 所以当 x 时 y′ 函数单调递增 当x
由函数h x f x g x 在区间 上有 个零点 1)( -1), -1< <1 , >0, , <-1
( )= ( )- ( ) [0,5] 10 , 或x 时 y′ 函数单调递减 当x 时 y 当x
ìm >1 , <0, , =-1 , =-2, =1
ï >0, 时 y 作出函数y x3 x x R的图象与y x x R的
ï m , =2, =- +3 , ∈ =2 , ∈
|2 | 图象 如图所示
知í
ïï
1+
m2 <1,
解得 1 m 3.故选 .
, ,
ï m < < B
2 >1, 2 3
ï
ï5 m
î <2,
2
9.(2021天津耀华中学一模,9)对于函数 f x g x 设 x
( ), ( ), 1∈
x f x x x g x 若存在x x 使得 x x 则
{ | ( )=0}, 2∈{ | ( )=0}, 1, 2, | 1- 2|≤2,
称f x g x 互为 零点相邻函数 .若f x x -2 x 与g x x2
( ), ( ) “ ” ( )=e + -3 ( )=
ax a 互为 零点相邻函数 则实数a的取值范围是
- - -2 “ ”, ( )
( ) [ ]
14 14
A. -2, B. -2,
5 5
( ) [ )
14 14
C.(-∞,-2)∪ ,+∞ D.(-∞,-2]∪ ,+∞
5 5
答案 B f 且f x 在R上为增函数
(2)=0, ( ) ,
f x 有唯一零点
∴ ( ) 2,
f x g x 互为 零点相邻函数 x x
∵ ( ), ( ) “ ”,∴ |2- 2|≤2,∴ 2∈[0,
g x 在 上至少有一个零点 令g x x2 ax a 在图象中作直线x a 通过左右平移直线x a 得到函数f x
4],∴ ( ) [0,4] , ( )= - - -2 = , = , ( )
得a
x2
-2 x 设h x
x2
-2 x y a
{
-
x3
+3
x
,
x
<
a
,的图象 因为 f x 恰有两个零点 则f x 的
=0, = x , ∈[0,4], ( )= x , ∈[0,4], = , = x x a , ( ) , ( )
+1 +1 2 , ≥
则h x 与y a的图象在 上有交点 图象与x轴恰有两个交点 所以实数a的取值范围是 a
( ) = [0,4] , , - 3<
x2 x 2 x .故选 .
h x -2 ( +1) -2( +1)-1 x 1 x ≤ 3 C
( )= x = x = -x -1, ∈[0,4],
+1 +1 +1
由h′ x 1 可知h x 在x 上为增函数
( )=1+ x 2>0 ( ) ∈[0,4] , 二、多项选择题
( +1)
第二章 函数 7 7
12.(2021届山东滕州第一中学月考,12)已知f x 是定义在R 思路分析 对函数求导,利用导数研究函数的单调性;
( ) ①
上的偶函数 且f x f x 当x 时 f x x
, ( +3)= ( -1), ∈[0,2] , ( )=2 - 利用函数奇偶性的定义判断; 画出y x和y 1 在
则下列结论正确的是 ② ③ =cos =- x
1, ( )
当x 时 f x - x 区间( , )上的图象,结合函数零点与函数图象交点的转换
A. ∈[-2,0] ,( )=2 -1 0 2π
f 判断.
B. (2019)=1
y f x 的图象关于点 对称 { x2 x x
C. = ( ) (2,0) 14.(2021天津南开二模,15)设函数f x - +4 , ≤4,若函
函数g x f x x有 个零点 ( )= x x
D. ( )= ( )-log2 3 log2 , >4,
答案 ABD 因为f x f x 所以f x f x 数y f x 在区间 a a 上单调递增 则实数a的取值范围
( +3)= ( -1), ( +4)= ( ), = ( ) ( , +1) ,
所以该函数周期为 .因为x 时 f x x 是 若函数g x f f x m恰有 个的零点 则
4 ∈[0,2] ,( )=2 -1, ; ( )= ( ( ))- 5 ,
当x 时 x m的取值范围为 .
∈[-2,0] ,- ∈[0,2],
所以f x f x - x 所以 选项正确 答案
( )= (- )=2 -1, A ; (-∞,1]∪[4,+∞);(0,2]
f f f f 1 所以 选项 解析 如图 f x 在 a a 上单调递增
(2019)= (4×505-1)= (-1)= (1)=2 -1=1, B ,∵ ( ) ( , +1) ,
正确 若y f x 的图象关于点 对称
; = ( ) (2,0) ,
则f f
(3)+(1)=0,
但是f f f f f 与f f
(3)= (-1)= (1)=1,(3)+(1)≠0, (3)+(1)=0
矛盾 所以 选项错误
, C ;
在同一坐标系中作出函数y f x y x的图象 由图象得
= ( ), =log2 ,
函数g x f x x 有 个零点 所以 选项正确.故
选 ABD
(
.
)= ( )-log2 3 , D
∴ a +1≤2 或a ≥4,
a
∴ ∈(-∞,1]∪[4,+∞),
g x f f x m有 个零点 设f x t f t m.根据图
( )= ( ( ))- 5 , ( )= , ( )=
象 先分析f t m的解 个数及t的取值情况 再针对每个
, ( )= ( ),
t 分析f x t的解的个数
, ( )= ,
进而可得 m 时 函数 g x 的零点有 个 m 时 函数
, <0 , ( ) 1 ; =0 ,
g x 的零点有 个
( ) 4 ;
m 时 函数g x 的零点有 个 m 时 函数g x 的
0< ≤2 , ( ) 5 ;2< <4 , ( )
三、填空题 零点有 个 m 时 函数g x 的零点有 个 m 时 函数
6 ; =4 , ( ) 3 ; >4 ,
13.(2021北京首师大二附中高三开学测试,14)已知函数f x g x 的零点有 个.
( )= ( ) 1
故m的取值范围为 .
1 x 给出下列结论 (0,2]
x +cos , : {
k 1 x
f x 在 上有最小值 无最大值 15.(2021浙江嘉兴二模,16)若函数f x -x2( <0), 恰
①( ) (0,π] , ; ( )=
②
设F
(
x
)=
f
(
x
)-
f
(-
x
),
则F
(
x
)
为偶函数
; |
x
-1|-
kx2
(
x
>0)
f x 在 上有两个零点. 有 个零点 则实数k的取值范围为 .
③( ) (0,2π) 4 ,
其中正确结论的序号为 . 写出所有正确结论的序 ( )
( 答案 1
号 0,
) 4
答案
①③ 解析 当k 时 k 1 无解 故需满足 x kx2
≤0 , -x2 =0 , | -1|- =0
解析 因为x 所以f ′ x 1 x 所以
① ∈(0,π], ( )=-x2 -sin <0,
在 上有四解 而kx |
x
-1| 1 x 最多有三
f x 在 上单调递减 因而f x 在 上有最小值 无 (0,+∞) , = x = 1- x ( >0)
( ) (0,π] , ( ) (0,π] ,
最大值 故 正确. 解 如图 不符合题意.
, ① , ,
[ ]
依题意F x f x f x 1 x 1 x
② ( )= ( )-(- )= x +cos - - x +cos(- ) =
2 由于F x F x 所以F x 不是偶函数 故 错误.
x , (- )≠ ( ), ( ) , ②
x
令f x 得 x 1 画出y x和y 1 在区间 当k 时 k 1 有一解 kx | -1| 1 x 需有
③ ( )=0, cos =- x , =cos =- x >0 , -x2 =0 , = x = 1- x ( >0)
(0,2π) 上的图象 , 如图所示 , 由图可知y =cos x和y =- 1 x 的 三解 , 考虑直线y = kx与曲线y = x - x 1相切的情形 , 令kx = x - x 1 ,
图象在区间 上有两个交点 则f x 在 上有两
个零点 故
(
正
0,
确
2π
.
) , ( ) (0,2π) 即kx2
=
x
-1,
由Δ
=0
得k
=
1
,
结合g
(
x
)
的图象可知
,
实数k
, ③ 4
故答案为 . ( )
①③ 的取值范围是 1 .
0,
4
16.(2021东北三省四市教研联合体模拟,16)已知函数 f x
( )=
{ x2 x x
- -2 ,-2≤ ≤0,
当n分别取 k k N∗ 时 方
1 f x x 1,2,3,…, ( ∈ ) ,
( -2), >0,
2
7 8 5年高考3年模拟 B版(教师用书)
程f
(
x
)=
1
n(
n
∈
N∗
)
对应的整数解分别为x
1,
x
2,
x
3,…,
x
k,
平移
2
个单位
,
并且函数值变为原来的 1
,
2 2
作出f x 的图象如图所示
则 20 x . ( ) ,
答
∑k=
案
1
k=
当
-2≤
x
≤0
时
,
方程f
(
x
)=
1
n(
n
∈
N∗
)
无整数解
,
400 2
解析 当 x 时 f x x2 x x x
-2≤ ≤0 , ( )=- -2 =- ( +2), 又f 1 f k 1 f k 1 k Z
(1)= , (2 -1)= (2 -3)=…= k, ∈ ,
2 2 2
f k f k f k Z
(2 )= (2 -2)=…= (0)=0, ∈ ,
所以f x 1 n N∗ 时 整数解唯一且为 n
( )= n( ∈ ) , 2 -1,
2
所以f x 图象的对称轴x 在该区间内 且f
( ) =-1 , (-1)= 1, 所以f (2 n -1)= 1 n, 即x n=2 n -1,
f f
(-2)= (0)=0, 2
20
当x >0 时 , f ( x )=
2
1 f ( x -2), 即将前一个区间内的图象向右 所以 ∑k=
1
x k=1+3+5+7+…+(2×20-1)= 20×(1+2
2
×20-1) =400 .
学生用书P37
1.(2021 5·3原创题)已知x 是函数f x x2 x -2 x 的零 m的取值范围是 .
0 ( )= e +ln -2
点 则下列结论错误的是 æ ö
, ( ) 6. 答案 ç 2 ÷
A.ln x 0=2- x 0 B.e 2- x 0+ln x 0=2 (-∞,0)∪è 4 ,+∞ø
7.(2021 5·3原创题)已知f x 是定义在 上
x x 1 ( ) (-∞,0)∪(0,+∞)
C. 0∈(1,2) D.ln 0-x >0 { x x
0 的奇函数 且当x 时 f x 3 -7,0< ≤2,g x f x a.
1. 答案 D , >0 , ( )= x x . ( )= ( )-
{ x x 若函数g x 恰有三个不相同 | 的 - 零 5| 点 -1, 求 > 实 2 数a的值
2.(2021 5·3原创题)已知函数f x | +2|, ≤0,关于x的 (1) ( ) , ;
( )= x x . 记h a 为函数 g x 的所有零点之和.当 a 时 求
log2 , >0 (2) ( ) ( ) -1< <1 ,
方程 f x 2 mf x 有 个不同的实数根 则实数m的取 h a 的取值范围.
[ ( )] = ( )+1 4 , ( )
值范围为 7. 解析 作出函数f x 的图象 如图
( ) (1) ( ) , ,
( ) ( ] ( ] ( )
3 3 3 3
A. - ,1 B. -∞, C. 1, D. -∞,-
2 2 2 2
2. 答案 B
{ x x
3.(2021 5·3原创题)已知f x ln , ≥1,若g x f 2 x
( )= x2 x ( )= ( )+
, <1,
mf x 有 个零点 则实数m的取值范围为
( )+2 5 , ( )
A.(-∞,-2 2) B.(-∞,-3)
C.(-∞,-3] D.(-2 3,-3)
3. 答案 B 由图象可知 当且仅当a 或a 时 直线y a与函数y
, =2 =-2 , = =
(x3 x) 3 x3 x f x 的图象有三个不同的交点 当且仅当a 或a 时
4.(2021 5·3原创题)已知函数 F x + + x 设 ( ) ,∴ =2 =-2 ,
( )= + -2 , 函数g x 恰有三个不相同的零点.
2 2 ( )
x
1,
x
2(
x
1<
x
2)
是函数的两个非零零点
,
则函数 y
=2
( x 1+2 x 2) t
+ (2)
由f
(
x
)
的图象可知
,
当
-1<
a
<1
时
,
g
(
x
)
有
6
个不同的零
(2 x 1+ x 2) t +1 t R 的最小值为 点.设这 个零点从左到右依次为x x x x x x .
2 ( ∈ ) ( ) 6 1, 2, 3, 4, 5, 6
. . . . 则x x x x x 是方程 - x a 的解 x 是方
A2 2 B0 C1 D4 1+ 2=-10, 5+ 6=10, 3 -3 +7- =0 , 4
4. 答案 A 程 x a 的解.
3 -7- =0
5.(2021 5·3原创题)已知函数f x x x 若函数g x a
( )= | |( +1), ( ) h a a a 7+ .
∴ ( )=-10-log3(7- )+log3(7+ )+10=log3 a
f x 2 m有四个不同零点x x x x 则实数m的取 7-
= ( )+f x + 1, 2, 3, 4, a ( )
( ) 当 a 时 7+ 14 3 4
值范围是 ; 若x 1< x 2< x 3< x 4, 则f ( x 1) f ( x 2) f ( x 3) f 3 ( x 4) 的 ∵ -1< <1 , 7- a= 7- a-1∈ 4 , 3 ,
值是 . h a .
∴ ( )∈(1-2log32,2log32-1)
( ) 当 a 时 h a 的取值范围为 .
5. 答案 33 ∴ -1< <1 , ( ) (1-2log32,2log32-1)
-∞,- ;8 技巧点拨 遇到函数零点求和时,往往要结合函数的图象,
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6.(20215·3原创题)函数f x x m x m无零点 则 注意函数图象的对称性,理清零点间的关系再求和.
( )= |cos |- sin -3 ,