? 專題16 函數(shù)零點(diǎn)歸類

目錄
【題型一】零點(diǎn)與二分法 1
【題型二】二次型零點(diǎn):根的分布 3
【題型三】二次函數(shù)技巧:切線型 5
【題型四】利用中心對(duì)稱求零點(diǎn) 9
【題型五】利用軸對(duì)稱求零點(diǎn) 11
【題型六】利用周期求零點(diǎn) 14
【題型七】水平線法求零點(diǎn) 18
【題型八】分參法:對(duì)數(shù)函數(shù)與水平線法 21
【題型九】?jī)?nèi)外復(fù)合型函數(shù)零點(diǎn) 24
【題型十】復(fù)合“一元二次型”零點(diǎn) 28
【題型十一】“鏡像”函數(shù)求零點(diǎn) 31
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練 34
培優(yōu)第二階——能力提升練 38
培優(yōu)第三階——培優(yōu)拔尖練 44






【題型一】零點(diǎn)與二分法
【典例分析】
已知函數(shù)的零點(diǎn)位于區(qū)間內(nèi),則整數(shù)(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性的性質(zhì)及函數(shù)零點(diǎn)的存在性定理即可求解.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)與在上均為增函數(shù),
所以函數(shù)在上為增函數(shù),因?yàn)?,,?br /> 所以函數(shù)的零點(diǎn)位于區(qū)間內(nèi),故.故選:B.

【提分秘籍】
基本規(guī)律
基本規(guī)律
二分法的概念
對(duì)于在區(qū)間上圖象連續(xù)不斷且的函數(shù),通過(guò)不斷地把它的_零點(diǎn)所在區(qū)間一分為二,使所得區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn),進(jìn)而得到零點(diǎn)近似值的方法叫做二分法.
用二分法求函數(shù)零點(diǎn)近似值的步驟
給定精確度,用二分法求函數(shù)零點(diǎn)的近似值的一般步驟如下:
①確定零點(diǎn)的初始區(qū)間,驗(yàn)證.
②求區(qū)間的中點(diǎn)c.
③計(jì)算,并進(jìn)一步確定零點(diǎn)所在的區(qū)間:
a.若(此時(shí)),則c就是函數(shù)的零點(diǎn).
b.若(此時(shí)),則令b.
c.若(此時(shí),則令a.
④判斷是否達(dá)到精確度:若,則得到零點(diǎn)近似值a(或b);否則重復(fù)步驟②~④.

【變式訓(xùn)練】
1.函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用零點(diǎn)存在性定理求解即可
【詳解】函數(shù)在 上單調(diào)遞增,且在上連續(xù).
因?yàn)?,?br /> 所以,所以函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是.故選:B
2.用二分法研究函數(shù)的零點(diǎn)時(shí),第一次計(jì)算,得,,第二次應(yīng)計(jì)算,則等于(????)
A.1 B. C.0.25 D.0.75
【答案】C
【分析】根據(jù)二分法的定義計(jì)算可得;
【詳解】解:因?yàn)椋?,所以在?nèi)存在零點(diǎn),
根據(jù)二分法第二次應(yīng)該計(jì)算,其中;故選:C
3.函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)所在的區(qū)間是(????)
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,3.5) D.(3.5,4)
【答案】A
【分析】結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性與零點(diǎn)的存在性定理判斷即可;
【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,
所以,在上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?br /> 所以,函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),且位于區(qū)間內(nèi).故選:A.

【題型二】二次型零點(diǎn):根的分布
【典例分析】
若且,:二次函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),且一個(gè)零點(diǎn)大于零,另一個(gè)零點(diǎn)小于零;則是的(????)
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【分析】根據(jù)互逆命題的性質(zhì),結(jié)合一元二次方程根的判別式和根與系數(shù)關(guān)系、充分性、必要性的定義進(jìn)行求解即可.
【詳解】設(shè)的一個(gè)根大于零,另一根小于零,則,解得,
因?yàn)槊}:若,則的逆否命題為:若,則,
由是的真子集,因此是的必要不充分條件.故選:B.

【提分秘籍】
基本規(guī)律
根的分布
(1)開口方向;(2)判別式;(3)對(duì)稱軸位置;(4)根的分布區(qū)間端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的函數(shù)值正負(fù)
如果是“0”分布,可以用韋達(dá)定理


【變式訓(xùn)練】
1.若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分類討論和兩種情況,再利用零點(diǎn)存在性定理和二次函數(shù)的圖象性質(zhì)列不等式求解即可.
【詳解】當(dāng)時(shí),,此時(shí)只有一個(gè)零點(diǎn),零點(diǎn)為-1,不符合要求;
當(dāng)時(shí),函數(shù)為二次函數(shù),,利用零點(diǎn)存在性定理和二次函數(shù)的圖象性質(zhì)得,解得.故選:D.
2.函數(shù)在上存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(????)
A. B.或 C. D.或
【答案】B
【分析】根據(jù)零點(diǎn)存在性定理結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】令,
因?yàn)椋?br /> 所以函數(shù)圖象與軸有兩個(gè)交點(diǎn),
因?yàn)楹瘮?shù)在上存在零點(diǎn),且函數(shù)圖象連續(xù),
所以,或,所以,或,解得或故選:B
3.已知函數(shù)的零點(diǎn)至少有一個(gè)大于0,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)解析式,討論、結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)研究函數(shù)的零點(diǎn)情況,判斷符合條件的m范圍.
【詳解】①當(dāng)時(shí),由,得,符合題意.
②當(dāng)時(shí),
由,得,此時(shí),解得,符合題意;
由,得,此時(shí)設(shè)的兩根分別為,,且,
若,則,,即,,符合題意,
若,則,,即,,符合題意.
綜上,,即實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選:B

【題型三】二次函數(shù)技巧:切線型
【典例分析】
已知函數(shù)有4個(gè)零點(diǎn),則k的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】將函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為曲線與直線的交點(diǎn)問(wèn)題,如圖分析臨界直線,可得的取值范圍.
【詳解】,即,函數(shù)表示恒過(guò)點(diǎn)的直線,如圖畫出函數(shù),以及的圖象,

如圖,有兩個(gè)臨界值,一個(gè)是直線過(guò)點(diǎn),此時(shí)直線的斜率,另一個(gè)臨界值是直線與相切時(shí),聯(lián)立方程得,,解得:,或,
當(dāng)時(shí),切點(diǎn)是如圖,滿足條件,當(dāng)時(shí),切點(diǎn)是不成立,所以,
如圖,曲線與直線有4個(gè)交點(diǎn)時(shí),的取值范圍是.故選:B

【提分秘籍】
基本規(guī)律
一元二次函數(shù)的切線,可以通過(guò)設(shè)一次函數(shù)切線方程,待定系數(shù),聯(lián)立方程判別式為零

【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù),若函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象與直線有三個(gè)交點(diǎn),作出函數(shù)圖象和直線,求出圖象中直線在位置時(shí)值,由圖象得參數(shù)范圍.
【詳解】恰有三個(gè)零點(diǎn),則有三個(gè)不同的實(shí)解,
即函數(shù)的圖象與直線有三個(gè)交點(diǎn),
如圖,作出函數(shù)的圖象,作直線,
平移直線到的位置,它與相切,此時(shí),由,,(舍去),
又時(shí),,即切點(diǎn)為, 由得,
平移直線到的位置,它與()相切,此時(shí),由得,,即切點(diǎn)為,由得,平移直線到的位置,它過(guò)原點(diǎn),,,
由圖象可知當(dāng)或時(shí)的圖象與直線有三個(gè)不同的交點(diǎn).故選:A

2.設(shè)是定義域?yàn)榈呐己瘮?shù),且,當(dāng)時(shí), ,若函數(shù)有3個(gè)不同的零點(diǎn),則的取值范圍是(?????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由已知得函數(shù)的對(duì)稱軸為,當(dāng)時(shí),所以,當(dāng)時(shí),所以, 令,得,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為與有3個(gè)交點(diǎn),作出圖象如下圖所示,利用一次函數(shù)與二次函數(shù)的位置關(guān)系,聯(lián)立,運(yùn)用根的判別式等于0,求解可得答案.
【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù)滿足,所以函數(shù)的對(duì)稱軸為,
又是定義域?yàn)榈呐己瘮?shù),當(dāng)時(shí), ,
所以當(dāng)時(shí),,且,
所以當(dāng)時(shí),所以,
當(dāng)時(shí),所以,
令,得,
則將函數(shù)有3個(gè)不同的零點(diǎn),轉(zhuǎn)化為與有3個(gè)交點(diǎn),作出圖象如下圖所示,
聯(lián)立,整理得,則,解得(舍去),
聯(lián)立,整理得,則,解得(舍去),
所以要使與有3個(gè)交點(diǎn),所以,
故選:A.

3.已知函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別為,,其中,,則(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)和圖象的平移即可求解.
【詳解】設(shè),,
則a,b是的兩個(gè)零點(diǎn);
函數(shù)的圖象可以看成圖象向下平移2個(gè)單位得到,且,,
如圖所示:
故選:B.

【題型四】利用中心對(duì)稱求零點(diǎn)
【典例分析】
已知函數(shù)圖象的對(duì)稱中心為,則的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(????)
A.2 B.1 C.4 D.3
【答案】D
【分析】先證明為奇函數(shù),結(jié)合條件求,,再利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理確定函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
【詳解】因?yàn)?,所以,即,所以,即,所以函?shù)為奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以圖象的對(duì)稱中心為,則, ,故,則,則在上單調(diào)遞減,因?yàn)?,,所以在上存?個(gè)零點(diǎn).因?yàn)?,,所以在上存?個(gè)零點(diǎn),因?yàn)?,,所以在上存?個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,,,所以恒成立,所以函數(shù)在上沒有零點(diǎn),故的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為3,
故選:D.

【提分秘籍】
基本規(guī)律
1.利用函數(shù)的中心對(duì)稱點(diǎn)在x軸上性質(zhì),可以知道零點(diǎn)關(guān)于中心對(duì)稱點(diǎn)左右對(duì)稱。
要注意對(duì)稱中心點(diǎn)是否也是函數(shù)的零點(diǎn)
對(duì)稱中心的基礎(chǔ)性質(zhì):
(1)若函數(shù)滿足,則的一個(gè)對(duì)稱中心為
(2)若函數(shù)滿足,則的一個(gè)對(duì)稱中心為
(3)若函數(shù)滿足,則的一個(gè)對(duì)稱中心為.

【變式訓(xùn)練】
1.定義在上的函數(shù)滿足在上單調(diào)遞增,,且圖像關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則下列選項(xiàng)正確的是(????)
A.周期 B.
C.在上單調(diào) D.函數(shù)在上可能有2023個(gè)零點(diǎn)
【答案】C
【分析】由,且圖像關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,得到的周期為4,結(jié)合滿足在上單調(diào)遞增,結(jié)合周期性與對(duì)稱性得到在單調(diào)遞減,分別判定選項(xiàng)即可.
【詳解】所以的對(duì)稱軸為,且,又圖像關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則,所以,,所以,所以,所以的周期為4,故A錯(cuò)誤.
根據(jù)周期性,且,又對(duì)稱軸為,所以,且函數(shù)滿足在上單調(diào)遞增,所以,所以,所以B錯(cuò)誤;
函數(shù)滿足在上單調(diào)遞增,且周期為4,所以函數(shù)滿足在上單調(diào)遞增,又圖像關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以在單調(diào)遞增,又對(duì)稱軸為,所以在單調(diào)遞減,且在單調(diào)遞減,且,所以在單調(diào)遞減,所以C正確;
對(duì)于D,在上有且僅有2個(gè)零點(diǎn),且周期為4,在上有且僅有1010個(gè)零點(diǎn),在上有且僅有2個(gè)零點(diǎn),函數(shù)在上可能有1012個(gè)零點(diǎn),所以D錯(cuò)誤.
故選:C.
2.定義域在上的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,則關(guān)于的函數(shù)的所有零點(diǎn)的和是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】畫出函數(shù)與直線的圖像,利用數(shù)形結(jié)合即可求得所有零點(diǎn)之和.
【詳解】由題意可知:函數(shù)的零點(diǎn),等價(jià)于函數(shù)與直線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),
作函數(shù)與直線的圖象如下:

結(jié)合圖象,設(shè)函數(shù)的零點(diǎn)分別為,
則由對(duì)稱性可知:,又有:,解得:,
故,故選:D
3.函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為(????)
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】結(jié)合函數(shù)的對(duì)稱性求得正確答案.
【詳解】令,得,圖象關(guān)于對(duì)稱,在上遞減.
,令,所以是奇函數(shù),圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以圖象關(guān)于對(duì)稱,,在上遞增,
所以與有兩個(gè)交點(diǎn),兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱,所以函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為.
故選:B
【題型五】利用軸對(duì)稱求零點(diǎn)
【典例分析】
已知函數(shù)有唯一零點(diǎn),則的值為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】將函數(shù)變形,換元后得到,研究得到為偶函數(shù),由有唯一零點(diǎn),得到函數(shù)的圖象與有唯一交點(diǎn),結(jié)合為偶函數(shù),可得此交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0,代入后求出.
【詳解】有零點(diǎn),則,
令,則上式可化為,因?yàn)楹愠闪?,所以?br /> 令,則,故為偶函數(shù),
因?yàn)橛形ㄒ涣泓c(diǎn),所以函數(shù)的圖象與有唯一交點(diǎn),
結(jié)合為偶函數(shù),可得此交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0,故.故選:D

【提分秘籍】
基本規(guī)律
.利用函數(shù)的對(duì)稱軸垂直于x軸的性質(zhì),可以知道零點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸左右對(duì)稱。
要注意對(duì)稱對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)是否也是函數(shù)的零點(diǎn)
對(duì)稱軸的基礎(chǔ)性質(zhì):
①f(a-x)=f(b+x)?f(x)的圖象關(guān)于直線x=對(duì)稱;
②f(2a-x)=f(x)?f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù),現(xiàn)有如下說(shuō)法:①函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱;②函數(shù)在上單調(diào)遞減;③函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).則其中正確說(shuō)法的個(gè)數(shù)為(????).
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】由題可得,又為偶函數(shù),且在上單調(diào)遞增,再結(jié)合零點(diǎn)存在定理即可判斷.
【詳解】由題意得,,
令,定義域?yàn)镽,可知,則函數(shù)為偶函數(shù),圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,故①正確;
∵,函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,
∴在上單調(diào)遞增,
∴函數(shù)在上單調(diào)遞增,故②錯(cuò)誤;
由①②可知,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,∴,
又,,
函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),故③正確.
綜上,正確說(shuō)法的個(gè)數(shù)為2.
故選:C.
2.已知函數(shù)有唯一零點(diǎn),則實(shí)數(shù)(????)
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】設(shè),由函數(shù)奇偶性定義得到為偶函數(shù),所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,由零點(diǎn)唯一性得到,求出的值.
【詳解】設(shè),定義域?yàn)镽,
∴,
故函數(shù)為偶函數(shù),則函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,故函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,
∵有唯一零點(diǎn),∴,即.故選:D.
3.已知函數(shù),分別是定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點(diǎn),則正實(shí)數(shù)的值為(????)
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】首先利用方程組法求函數(shù)的解析式,由解析式判斷的對(duì)稱性,利用導(dǎo)數(shù)分析的單調(diào)性及極值點(diǎn),根據(jù)函數(shù)有唯一的零點(diǎn)知極小值,即可求正實(shí)數(shù)值.
【詳解】由題設(shè),,可得:,
由,易知:關(guān)于對(duì)稱.
當(dāng)時(shí),,則,
所以單調(diào)遞增,故時(shí)單調(diào)遞減,且當(dāng)趨向于正負(fù)無(wú)窮大時(shí)都趨向于正無(wú)窮大,
所以僅有一個(gè)極小值點(diǎn)1,則要使函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),即,解得.
故選:C

【題型六】利用周期求零點(diǎn)
【典例分析】
定義在R上的函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),.則函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為(????)
A.7 B.14 C.21 D.28
【答案】B
【分析】根據(jù)分析得到是周期為4的周期函數(shù),且關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,函數(shù)的所有零點(diǎn)之和即為函數(shù)與的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和,畫出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合求出答案.
【詳解】依題意,是奇函數(shù).又由知,的圖像關(guān)于對(duì)稱.

,
所以是周期為4的周期函數(shù).
,
所以關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
由于
從而函數(shù)的所有零點(diǎn)之和即為函數(shù)與的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和.
而函數(shù)的圖像也關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
畫出,的圖象如圖所示.由圖可知,共有7個(gè)交點(diǎn),所以函數(shù)所有零點(diǎn)和為.

故選:B

【提分秘籍】
基本規(guī)律
周期的概念在第五章三角函數(shù)中才有詳細(xì)的學(xué)習(xí),但是可以在函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中提前引入,并借助周期來(lái)解決一些函數(shù)圖像畫草圖的應(yīng)用。
常見的周期函數(shù)有:
f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=或f(x+a)=-,那么函數(shù)f(x)是周期函數(shù),其中一個(gè)周期均為T=2a.

【變式訓(xùn)練】
1.定義在R上的函數(shù)滿足,且當(dāng)時(shí),,若在區(qū)間上函數(shù)恰有4個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由題可得函數(shù)的周期為2,函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有4個(gè)交點(diǎn),利用數(shù)形結(jié)合即得.
【詳解】因?yàn)槎x在R上的函數(shù)滿足,
所以,即是周期為2的函數(shù),
由,可得,
因?yàn)樵趨^(qū)間上函數(shù)恰有4個(gè)不同的零點(diǎn),
所以函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有4個(gè)交點(diǎn),
作出函數(shù)與的大致圖象,

由圖象可知,解得,即實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選:D.
2.設(shè)函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),對(duì)任意,都有,且當(dāng)時(shí),,若函數(shù)(且)在上恰有4個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分析可知,函數(shù)的周期為4,作出函數(shù)的圖像,依題意可得數(shù)與的圖像在上有4個(gè)不同的交點(diǎn),然后分及討論即可.
【詳解】解:函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,所以,
即當(dāng)時(shí),
又對(duì)任意,都有,則關(guān)于對(duì)稱,且,
,即函數(shù)的周期為,
又由函數(shù)且在上恰有個(gè)不同的零點(diǎn),
得函數(shù)與的圖像在上有個(gè)不同的交點(diǎn),又,
當(dāng)時(shí),由圖可得,解得;

當(dāng)時(shí),由圖可得,解得.
綜上可得.故選:C.
3.若定義在R上的偶函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),且當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=x,則函數(shù)y=f(x)-log3|x|的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由題意知,f(x)是周期為2的偶函數(shù),將函數(shù)零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為求兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù)即可,作出圖象觀察得出結(jié)論.
【詳解】由題意知,f(x)是周期為2的偶函數(shù).
在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)y=f(x)及y=log3|x|的圖象,如下:

觀察圖象可以發(fā)現(xiàn)它們有4個(gè)交點(diǎn),即函數(shù)y=f(x)-log3|x|有4個(gè)零點(diǎn).故選:D.
4.已知函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),,則在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(????)
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】D
【分析】由題意可得函數(shù)的周期為,令可知當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),又因?yàn)?,即可得出在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)滿足,所以,
所以函數(shù)的周期為,當(dāng)時(shí),,
令,解得:或或(舍去),
所以當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),
所以在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為,
又因?yàn)?,所以在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為個(gè).
故選:D.

【題型七】水平線法求零點(diǎn)
【典例分析】
設(shè)函數(shù),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求導(dǎo)得出的單調(diào)性,進(jìn)而畫出的圖象,將題設(shè)轉(zhuǎn)化為函數(shù)與有兩個(gè)交點(diǎn),結(jié)合圖象求出實(shí)數(shù)的取值范圍即可.
【詳解】當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,則時(shí),,
所以當(dāng)時(shí),,時(shí),,故當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以在處取極小值,極小值為,作出函數(shù)的圖象如圖:

因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)零點(diǎn),所以函數(shù)與有兩個(gè)交點(diǎn),所以當(dāng)時(shí)
函數(shù)與有兩個(gè)交點(diǎn),所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.
故選:D.


【提分秘籍】
基本規(guī)律
水平線法求交點(diǎn),要注意一些函數(shù)有水平漸近線,如指數(shù)函數(shù),反比例函數(shù)及平移后的反比例函數(shù)

【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù)若函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)的性質(zhì)畫出函數(shù)圖像,將問(wèn)題化為與有2個(gè)交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合求的范圍.
【詳解】由題意,與有2個(gè)交點(diǎn),當(dāng)時(shí),遞增且值域?yàn)椋?br /> 當(dāng)時(shí),在上遞減,上遞增且值域?yàn)椋?br /> 所以的圖像如下:
由圖知:時(shí),有2個(gè)零點(diǎn).故選:A
2.已知函數(shù),若函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn)則實(shí)數(shù)的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令g(x)=0得,作出h(x)圖象,數(shù)形結(jié)合判斷y=h(x)與y=a圖象有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)a的范圍即可.
【詳解】,
令,
則,
作出h(x)的圖象:

如圖y=h(x)與y=a的圖象有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),,故選:A.
3.已知函數(shù),則“”是“函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)”的(????)
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【分析】作出f(x)的圖像,函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),即y=f(x)圖像與y=1圖像有兩個(gè)交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合即可求出k的范圍,根據(jù)充分條件和必要條件的概念即可判斷正確選項(xiàng).
【詳解】f(x)的圖像如圖所示,

函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),即y=f(x)j圖像與y=1圖像有兩個(gè)交點(diǎn),
由圖可知,,即00,令f(x)=0,則x=0或x=-3或x=1,即f(x)有三個(gè)零點(diǎn),滿足題意;
②m≠0時(shí),令f(x)=0,
則x>0時(shí),,則(*),
x≤0時(shí),(**),
顯然x≤0時(shí)的方程(**)最多有兩個(gè)負(fù)根,而x>0時(shí)的方程(*)最多只有一正根,
為了滿足題意,則x>0時(shí)必有1根,則1-m>0,且根為x=,∴m<1;
x≤0時(shí)方程必然有兩個(gè)負(fù)根,則,
∴0<m<1;綜上所述,m∈.故答案為:.
7.已知函數(shù),給出下列四個(gè)命題:(1)在定義域內(nèi)是減函數(shù);(2)是非奇非偶函數(shù);(3)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱;(4)是偶函數(shù)且有唯一一個(gè)零點(diǎn).其中真命題有___________.
【答案】(1)(4)
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可判斷(1);由奇偶性定義可判斷(2);取特值可排除(3);由奇偶性和單調(diào)性可判斷(4).
【詳解】函數(shù)可看成函數(shù)與函數(shù)的復(fù)合函數(shù),
(1)函數(shù)在R上是增函數(shù),函數(shù)在上是減函數(shù),故在定義域內(nèi)是減函數(shù),真命題;
(2),且,故是奇函數(shù),假命題;
(3),,若,則,假命題;
(4)是奇函數(shù),則是偶函數(shù),且當(dāng)時(shí),在上是增函數(shù),故,函數(shù)有唯一一個(gè)零點(diǎn)0,真命題.
故答案為:(1)(4)
8.已知函數(shù)在上單調(diào)遞增,且對(duì)于任意的實(shí)數(shù)都有成立,若的零點(diǎn)所在的區(qū)間是,則整數(shù)的值為______.
【答案】1
【分析】根據(jù)題意,求得,再根據(jù)零點(diǎn)存在定理判斷函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間,即可求得.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,且對(duì)于任意的實(shí)數(shù)都有成立,
故可得為常數(shù),即,又,
故,解得,故,則,
因?yàn)槎际巧系膯握{(diào)增函數(shù),故可得也是上的單調(diào)增函數(shù),
又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故其零點(diǎn)在在區(qū)間,
故整數(shù).
故答案為:.





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