
1、明確模擬練習的目的。不但檢測知識的全面性、方法的熟練性和運算的準確性,更是訓練書寫規(guī)范,表述準確的過程。
2、查漏補缺,以“錯”糾錯。每過一段時間,就把“錯題筆記”或標記錯題的試卷有側重的看一下。查漏補缺的過程也就是反思的過程,逐漸實現(xiàn)保強攻弱的目標。
3、嚴格有規(guī)律地進行限時訓練。特別是強化對解答選擇題、填空題的限時訓練,將平時考試當作高考,嚴格按時完成,并在速度體驗中提高正確率。
4、保證常規(guī)題型的堅持訓練。做到百無一失,對學有余力的學生,可適當拓展高考中難點的訓練。
5、注重題后反思總結。出現(xiàn)問題不可怕,可怕的是不知道問題的存在,在復習中出現(xiàn)的問題越多,說明你距離成功越近,及時處理問題,爭取“問題不過夜”。
6、重視每次模擬考試的臨考前狀態(tài)的調整及考后心理的調整。以平和的心態(tài)面對高考。
熱點2-4 函數(shù)的圖象與函數(shù)的零點10大題型
函數(shù)圖象問題依舊以考查圖象識別為重點和熱點,難度中檔,也可能考查利用函數(shù)圖象解函數(shù)不等式等。函數(shù)的零點問題一般以選擇題與填空題的形式出現(xiàn),有時候也會結合導數(shù)在解答題中考查,此時難度偏大。
一、函數(shù)圖象辨識的方法步驟
圖象辨識題的主要解題思想是“對比選項,找尋差異,排除篩選”
1、求函數(shù)定義域(若各選項定義域相同,則無需求解);
2、判斷奇偶性(若各選項奇偶性相同,則無需判斷);
3、找特殊值: = 1 \* GB3 ①對比各選項,計算橫縱坐標標記的數(shù)值; = 2 \* GB3 ②對比各選項,函數(shù)值符號的差別,自主取值(必要時可取極限判斷符號);
4、判斷單調性:可取特殊值判斷單調性.
二、作函數(shù)圖象的一般方法
1、直接法:當函數(shù)表達式是基本函數(shù)或函數(shù)圖象是解析幾何中熟悉的曲線時,就可根據(jù)這些函數(shù)或曲線的特征直接作出.
2、轉化法:含有絕對值符號的函數(shù),可去掉絕對值符號,轉化為分段函數(shù)來畫圖象.
3、圖象變換法:若函數(shù)圖象可由某個基本函數(shù)的圖象經(jīng)過平移、翻折、對稱變換得到,可利用圖象變換作出,但要注意變換順序.對不能直接找到熟悉的基本函數(shù)的要先變形,并應注意平移變換的順序對變換單位及解析式的影響.
4、如何制定圖象變換的策略
(1)在尋找到聯(lián)系后可根據(jù)函數(shù)的形式了解變換所需要的步驟,其規(guī)律如下:
①若變換發(fā)生在“括號”內(nèi)部,則屬于橫坐標的變換;
②若變換發(fā)生在“括號”外部,則屬于縱坐標的變換.
例如::可判斷出屬于橫坐標的變換:有放縮與平移兩個步驟.
:可判斷出橫縱坐標均需變換,其中橫坐標的為對稱變換,縱坐標的為平移變換.
(2)多個步驟的順序問題:在判斷了需要幾步變換以及屬于橫坐標還是縱坐標的變換后,在安排順序時注意以下原則:
①橫坐標的變換與縱坐標的變換互不影響,無先后要求;
②橫坐標的多次變換中,每次變換只有發(fā)生相應變化.
三、零點個數(shù)的判斷方法
1、直接法:直接求零點,令,如果能求出解,則有幾個不同的解就有幾個零點.
2、定理法:利用零點存在定理,函數(shù)的圖象在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且,
結合函數(shù)的圖象與性質(如單調性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個零點.
3、圖象法:
(1)單個函數(shù)圖象:利用圖象交點的個數(shù),畫出函數(shù)的圖象,函數(shù)的圖象與軸交點的個數(shù)就是函數(shù)的零點個數(shù);
(2)兩個函數(shù)圖象:將函數(shù)拆成兩個函數(shù)和的差,根據(jù),則函數(shù)的零點個數(shù)就是函數(shù)和的圖象的交點個數(shù)
4、性質法:利用函數(shù)性質,若能確定函數(shù)的單調性,則其零點個數(shù)不難得到;
若所考查的函數(shù)是周期函數(shù),則只需解決在一個周期內(nèi)的零點的個數(shù)
四、已知零點個數(shù)求參數(shù)范圍的方法
1、直接法:利用零點存在的判定定理構建不等式求解;
2、數(shù)形結合法:將函數(shù)的解析式或者方程進行適當?shù)淖冃危押瘮?shù)的零點或方程的根的問題轉化為兩個熟悉的函數(shù)圖象的交點問題,再結合圖象求參數(shù)的取值范圍;
3、分離參數(shù)法:分離參數(shù)后轉化為求函數(shù)的值域(最值)問題求解.
【題型1 函數(shù)圖象的畫法與圖象變換】
【例1】(2022秋·甘肅白銀·高三??茧A段練習)作出下列函數(shù)圖象
(1)
(2)
【答案】(1)答案見解析;(2)答案見解析
【解析】(1)因為,
所以,
所以函數(shù)為偶函數(shù),關于軸對稱,
因此只需要畫時的函數(shù)圖形即可,,
再利用對稱性即可得解.
(2)將函數(shù) 的圖象向左平移 1個單位,
再將 軸下方的部分沿 軸翻折上去, 即可得到函數(shù) 的圖象,
如圖所示.
【變式1-1】(2022秋·廣東廣州·高三廣東實驗中學校考階段練習)為了得到函數(shù)的圖象,可將函數(shù)的圖象( )
A.縱坐標不變,橫坐標伸長為原來的倍 B.縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的
C.向下平移兩個單位長度 D.向上平移兩個單位長度
【答案】BD
【解析】,
可將函數(shù)的圖象向上平移兩個單位長度得到,
可將函數(shù)的圖象縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的得到.故選:BD
【變式1-2】(2022秋·重慶·高三統(tǒng)考階段練習)已知函數(shù)的圖象如圖1所示,則圖2所表示的函數(shù)是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由圖知,將的圖象關于軸對稱后再向下平移個單位即得圖2,
又將的圖象關于軸對稱后可得函數(shù),
再向下平移個單位,可得
所以解析式為,故選:C.
【變式1-3】(2022秋·北京·高三首都師范大學附屬中學??茧A段練習)函數(shù)的圖像可看作是把函數(shù)經(jīng)過以下哪種變換得到( )
A.把函數(shù)向右平移一個單位
B.先把函數(shù)的圖像關于軸對稱,然后把所得函數(shù)圖像向左平移一個單位
C.先把函數(shù)的圖像關于軸對稱,然后把所得函數(shù)圖像向左平移一個單位
D.先把函數(shù)的圖像關于軸對稱,然后把所得函數(shù)圖像上各點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍,橫坐標不變
【答案】D
【解析】選項A:函數(shù)向右平移一個單位得到;
選項B:先把函數(shù)的圖像關于軸對稱得到,
然后向左平移一個單位得到;
選項C:先把函數(shù)的圖像關于軸對稱得到,
然后向左平移一個單位得到;
選項D:先把函數(shù)的圖像關于軸對稱得到,
然后把各點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍,橫坐標不變得到;故選:D
【變式1-4】(2022秋·江西宜春·高三江西省豐城中學??茧A段練習)定義在上的函數(shù)滿足,且在單調遞增,,,則函數(shù)的圖象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,所以的圖象關于直線對稱,
則的圖象關于直線即軸對稱,是偶函數(shù),
為偶函數(shù),圖象關于軸對稱,
所以是偶函數(shù),圖象關于軸對稱,排除AD選項.
,
由于在上遞增,在上遞減,
所以有且僅有個零點:和,另外有,
所以有且僅有個零點:和,有唯一零點:,
所以有且僅有個零點:、和.
當時,,,
從而排除C選項,故B選項正確.故選:B
【變式1-5】(2022秋·北京海淀·高三統(tǒng)考期中)已知函數(shù).甲同學將的圖象向上平移個單位長度,得到圖象;乙同學將的圖象上所有點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼模v坐標不變),得到圖象.若與恰好重合,則下列給出的中符合題意的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】對于A,,,A錯誤;
對于B,,,B正確;
對于C,,,C錯誤;
對于D,,,D錯誤.故選:B.
【題型2 由復雜函數(shù)解析式選擇圖象】
【例2】(2022·四川資陽·統(tǒng)考二模)函數(shù)在區(qū)間上的圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵,
∴為奇函數(shù),圖象關于原點對稱,C、D錯誤;
又∵若時,,
當時,,當時,,
∴當時,,當時,,A錯誤,B正確;
故選:B.
【變式2-1】(2022秋·江西·高三九江一中校聯(lián)考階段練習)函數(shù)的大致圖像是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】注意到過點,故可排除C,D選項.
因在上單調遞增,在上單調遞增,
則由復合函數(shù)單調性相關知識點可知,在上單調遞增,故排除B選項.
故選:A
【變式2-2】(2022·河南·安陽一中校聯(lián)考模擬預測)函數(shù)圖像大致為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】易得函數(shù)定義域為,已知函數(shù),
,
函數(shù)為奇函數(shù),排除A選項;
當時,,,,則,
所以,排除C選項;
當時,,,,則,
所以,排除D選項;故選:B.
【變式2-3】(2022秋·江蘇南京·高三南京師大附中??计谥校┖瘮?shù)的圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,則其定義域為,
因為,故函數(shù)為偶函數(shù),
,,
令,解得,可得下表:
故選:A.
【變式2-4】(2022秋·山東青島·高三山東省萊西市第一中學??茧A段練習)函數(shù)在,上的大致圖像可能為( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】①當時,,,函數(shù)為奇函數(shù),
由時,時等性質可知A選項符合題意;
②當時,令,作出兩函數(shù)的大致圖象,
由圖象可知在內(nèi)必有一交點,記橫坐標為,此時,故排除D選項;
當時,,時,,
若在內(nèi)無交點,則在恒成立,
則圖象如C選項所示,故C選項符合題意;
若在內(nèi)有兩交點,同理得B選項符合題意.故選:ABC.
【題型3 根據(jù)函數(shù)圖象選擇解析式】
【例3】(2022秋·福建南平·高三??计谥校┮阎瘮?shù)的部分圖象如圖所示,則下列可能是的解析式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A. ,故錯誤;
B.因為,且,則在R上遞增,故正確;
C.的定義域為關于原點對稱,
又 ,則是奇函數(shù),圖象關于原點對稱,故錯誤;
D. 的定義域為關于原點對稱,
又,則是奇函數(shù),圖象關于原點對稱,故錯誤;
故選:B
【變式3-1】(2022秋·湖北宜昌·高三校聯(lián)考期中)已知函數(shù)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的解析式為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由題圖:的定義域為,排除A;
當,
故是奇函數(shù),排除B.
當,
故是奇函數(shù),排除C.故選:D
【變式3-2】(2022秋·廣西桂林·高三??茧A段練習)已知函數(shù)的圖象如圖所示,則此函數(shù)的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根據(jù)圖像可得:所求函數(shù)為奇函數(shù),且當時,;
對CD:定義域關于原點對稱,且都有,均為偶函數(shù),故錯誤;
對A:當時,,故錯誤;故選:B.
【變式3-3】(2022秋·江蘇揚州·高三期末)已知函數(shù)的部分圖像如圖,則函數(shù)的解析式可能為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由于圖像關于原點對稱,所以為奇函數(shù),
對于A:由得:,
為偶函數(shù),故可排除A;
對于D:由得:,
為偶函數(shù),故可排除D;
由圖知圖象不經(jīng)過點,
而對于C:,故可排除C;故選:B
【變式3-4】(2022秋·湖北·高三棗陽一中校聯(lián)考期中)已知函數(shù),,,則圖像為下圖的函數(shù)可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對于A,該函數(shù)為奇函數(shù),
由已知圖象可得函數(shù)的圖象不關于原點對稱,故A不符合;
對于B,該函數(shù)為奇函數(shù),
由已知圖象可得函數(shù)的圖象不關于原點對稱,故B不符合;
對于C,由于,所以,
由于已知圖象的值域中存在負值,故C不符合;
對于D,不是奇函數(shù),,所以,故D圖象符合.故選:D.
【題型4 根據(jù)實際問題作函數(shù)圖象】
【例4】(2022·北京·人大附中校考模擬預測)如圖為某無人機飛行時,從某時刻開始15分鐘內(nèi)的速度(單位:米/分鐘)與時間(單位:分鐘)的關系.若定義“速度差函數(shù)”為無人機在時間段內(nèi)的最大速度與最小速度的差,則的圖像為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由題意可得,當時,無人機做勻加速運動,
,“速度差函數(shù)”;
當時,無人機做勻速運動,,“速度差函數(shù)”;
當時,無人機做勻加速運動,,“速度差函數(shù)”;
當時,無人機做勻減速運動,“速度差函數(shù)”,
結合選項C滿足“速度差函數(shù)”解析式,故選:C.
【變式4-1】(2022·四川瀘州·統(tǒng)考模擬預測)如圖,一高為H且裝滿水的魚缸,其底部裝有一排水小孔,當小孔打開時,水從孔中勻速流出,水流完所用時間為若魚缸水深為h時,水流出所用時間為t,則函數(shù)的圖象大致是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函數(shù)是關于t的減函數(shù),故排除C,D,
則一開始,h隨著時間的變化,而變化變慢,超過一半時,h隨著時間的變化,
而變化變快,故對應的圖象為B,故選B.
【變式4-2】(2022秋·安徽合肥·高三??计谥校ǘ噙x)水滴進玻璃容器,如圖所示(單位時間內(nèi)進水量相同),則下列選項匹配正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】在a中,容器是圓柱形的,水高度的變化速度應是直線型,與(2)對應,故A正確;
在b中,容器下粗上細,水高度的變化先慢后快,與(3)對應,故B正確;
在c中,容器為球型,水高度的變化為快—慢—快,與(1)對應,故C錯誤;
在d中,容器上粗下細,水高度的變化為先快后慢,與(4)對應,故D錯誤.
故選:AB.
【變式4-3】(2022·全國·高三專題練習)如圖,正△ABC的邊長為2,點D為邊AB的中點,點P沿著邊AC,CB運動到點B,記∠ADP=x.函數(shù)f(x)=|PB|2﹣|PA|2,則y=f(x)的圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根據(jù)題意,f(x)=|PB|2﹣|PA|2,∠ADP=x.
在區(qū)間(0,)上,P在邊AC上,|PB|>|PA|,則f(x)>0,排除C;
在區(qū)間上,P在邊BC上,|PB|<|PA|,則f(x)<0,排除B,
又由當時,有,的圖象關于點對稱,排除D,
故選:A
【變式4-4】(2022·全國·高三專題練習)在《九章算術》中,將四個面都是直角三角形的四面體稱為鱉臑,在鱉臑中,平面,且,,點在棱上運動,設的長度為,若的面積為,則的圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】作于點,作于點,連接到,
由已知可得,且平面,
所以平面,又平面,所以,
平面,平面,
平面,,
設,
則,
,
,
故,
其函數(shù)圖像是關于直線對稱的圖像且開口上,故選項B,C,D錯誤.故選:A.
【題型5 函數(shù)零點所在區(qū)間問題】
【例5】(2022秋·湖南長沙·高三長郡中學校考階段練習)函數(shù)零點所在的區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因為函數(shù)在上單調遞減,
所以函數(shù)最多只有一個零點,
因為,
,
,
,
所以函數(shù)零點所在的區(qū)間是.故選:C
【變式5-1】(2022秋·廣東深圳·高三紅嶺中學??茧A段練習)函數(shù)的一個零點所在的區(qū)間是( )
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,3.5) D.(3.5,4)
【答案】A
【解析】因為函數(shù)在上單調遞增,
所以,在上單調遞增,
因為,,
所以,函數(shù)只有一個零點,且位于區(qū)間內(nèi).故選:A.
【變式5-2】(2022秋·遼寧遼陽·高三統(tǒng)考階段練習)若函數(shù)有零點,則a的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)與均在上單調遞增,
所以在上單調遞增.
要使函數(shù)有零點,則只需要即可,
即,解得.故選:D.
【變式5-3】(2022秋·上海浦東新·高三上海市實驗學校??茧A段練習)已知,函數(shù)的零點從小到大依次為,若),請寫出所有的所組成的集合___________.
【答案】
【解析】的零點可以轉化為函數(shù)和圖象交點的橫坐標,
圖象如右所示,由圖可知共三個零點,
,,所以在上存在一個零點;
,則在上存在一個零點;
,,則在上存在一個零點;
所以.
【變式5-4】(2022秋·安徽·高三合肥一六八中學校聯(lián)考階段練習)(多選)已知函數(shù),若在區(qū)間上有零點,則的值可以為( )
A. B. C. D.1
【答案】BCD
【解析】設在區(qū)間上零點為,則,
所以點在直線上,
由,其中О為坐標原點.
又,
記函數(shù),,
因為,所以在上單調遞增
所以最小值為,所以,故選:BCD.
【題型6 函數(shù)的零點與零點個數(shù)問題】
【例6】(2022秋·上海楊浦·高三同濟大學第一附屬中學??茧A段練習)若函數(shù),滿足,且時,,則函數(shù)的圖像與函數(shù)的圖像的交點的個數(shù)為( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【解析】由題意得的周期為2,
作出與的函數(shù)圖象,數(shù)形結合得共有6個交點,故選:C
【變式6-1】(2022·天津河西·統(tǒng)考二模)已知定義在R上的函數(shù)滿足:①;②;③在上的解析式為,則函數(shù)與函數(shù)的圖象在區(qū)間上的交點個數(shù)為( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】由知的圖象關于對稱,
由知的圖象關于對稱,
作出與在,上的圖象:
由圖可知函數(shù)與函數(shù)的圖象在區(qū)間上的交點個數(shù)為4.故選:B.
【變式6-2】(2022秋·上海閔行·高三上海市七寶中學校考期中)定義域為的函數(shù)的圖象關于直線對稱,當時,,且對任意只有,,則方程實數(shù)根的個數(shù)為( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】D
【解析】由于函數(shù)的圖象關于直線對稱,當,時,,
對任意都有,得,
所以函數(shù)在,上以4為周期,,
做出函數(shù)一個周期,的圖象:
當時, ,由得:
令,則,
因為,而在第一個周期有3個交點,后面每個周期有2個交點,
所以共有個交點,
當時, ,由得:,
令,得,由上述可知,有個交點,
故有個交點,
又時,,
所以方程實數(shù)根的個數(shù)為.故選:D.
【變式6-3】(2022秋·河北·高三期中)函數(shù)零點的個數(shù)為( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】,
是上的偶函數(shù),,
①當時,令,得或,
令,得.
在和上單調遞增,在上單調遞減.
,使得在上有兩個零點.
②當時,,
在上沒有零點,
由①②及是偶函數(shù)可得在上有三個零點.故選:D.
【變式6-4】(2022秋·江蘇南京·高三期末)若函數(shù) 的定義域為,且 , ,則曲線與的交點個數(shù)為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】由題意函數(shù) 的定義域為,且,
,
令,則,
令,則,即,
令,則,即,
令,則,即,
令,則,即,
令,則,即,
令,則,即,
令,則,即,
依次類推,可發(fā)現(xiàn)此時當,且x依次取時,
函數(shù)的值依次為 ,即每四個值為一循環(huán),
此時曲線與的交點為;
令,則,
令,則,
令,則,
令,則,
令,則,
令,則,
令,則,
依次類推,可發(fā)現(xiàn)此時當,且x依次取時,
函數(shù)的值依次為 ,即每四個值為一循環(huán),
此時曲線與的交點為;
故綜合上述,曲線與的交點個數(shù)為3,故選:B
【題型7 根據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù)范圍】
【例7】(2022秋·廣東中山·高三小欖中學校考階段練習)已知函數(shù),若方程有4個不同的實數(shù)解,則實數(shù)a的取值范圍為_________.
【答案】
【解析】由題知:方程有4個不同的實數(shù)解,即有4個不同的實數(shù)解.
作出圖像(如圖所示),即直線與曲線有4個公共點.
易知:.
【變式7-1】(2022秋·新疆喀什·高三新疆維吾爾自治區(qū)喀什第二中學??茧A段練習)已知函數(shù),若函數(shù)有3個零點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,即,
令,當時,,
,令得:或,
結合,所以,令得:,
結合得:,所以在處取得極大值,也是最大值,
,當時,,且,
當時,,則恒成立,
單調遞增,且當時,,當時,,
畫出的圖象,如下圖:
要想有3個零點,則故選:B
【變式7-2】(2022·江西南昌·南昌市八一中學校考三模)定義在R上的偶函數(shù)滿足,且當時,,若關于x的方程恰有5個解,則m的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵,
∴函數(shù)關于直線對稱,又為定義在R上的偶函數(shù),
故函數(shù)關于直線對稱,
作出函數(shù)與直線的圖象,
要使關于x的方程恰有5個解,
則函數(shù)與直線有5個交點,
∴,即.故選:B.
【變式7-3】(2022秋·北京順義·高三牛欄山一中校考期中)若函數(shù)滿足存在使有兩個不同的零點,則的取值范圍是______.
【答案】
【解析】如圖所示,畫出函數(shù)的圖象.
結合圖象可知,
【變式7-4】(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)恰有3個零點,則的取值范圍是________.
【答案】
【解析】設函數(shù),根據(jù)題意函數(shù)恰有3個零點,
即為函數(shù)的圖象與直線有3個公共點,
當時,可得,令,得,
當時,函數(shù)單調遞減;
當時,函數(shù)單調遞增,
所以當時,函數(shù)取得極小值,極小值為,
又由,作出的圖象,如圖所示,
由圖可知,實數(shù)的取值范圍是.
【題型8 復合函數(shù)的零點問題】
【例8】(2022秋·貴州黔東南·高三??茧A段練習)已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為______.
【答案】2
【解析】先由函數(shù)畫出草圖如圖,函數(shù)的零點為,令,得,
函數(shù)的零點個數(shù)就是方程解的個數(shù),也就是函數(shù)的
圖像與直線交點的個數(shù),
由圖可知函數(shù)的圖像與直線有兩個不同的交點,,
的零點個數(shù)為2,
【變式8-1】(2022秋·上海普陀·高三曹楊二中校考期中)已知函數(shù),關于x的方程,給出下列四個命題:
①存在實數(shù)k,使得方程恰有2個不同的實根;
②存在實數(shù)k,使得方程恰有3個不同的實根;
③存在實數(shù)k,使得方程恰有5個不同的實根;
④存在實數(shù)k,使得方程恰有8個不同的實根.
其中真命題的序號為( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【解析】設,則,當時,,當時,有兩解.
則原方程等價為,即.
畫出以及的圖象,
由圖象可知,(1)當時,,此時方程恰有2個不同的實根;
(2)當時,或或,
當時,有兩個不同的解,
當時,有兩個不同的解,
當時,只有一個解,所以此時共有5個不同的解.
(3)當時,或或或,此時對應著8個解.
(4)當時,或.此時每個對應著兩個,所以此時共有4個解.
綜上正確的是①③④.故選:C
【變式8-2】(2022秋·湖北·高三校聯(lián)考階段練習)已知函數(shù).
(1)求的單調遞增區(qū)間;
(2)若,討論函數(shù)的零點個數(shù).
【答案】(1),;(2)答案詳見解析
【解析】(1),
由,,
解得,,
故遞增區(qū)間為,.
(2),則,則,
所以,
畫出在區(qū)間上的圖象如下圖所示,
令,則,,
由,結合圖象得:
①當時,,,即,此時零點唯一;
②當時,或或,此時三個零點;
③當時,或或,此時兩個零點;
④當時,或或(無解),此時只有一個零點;
⑤當時,或或,此時兩個零點;
⑥當,時,或或,此時有兩個零點;
⑦當時,或或(無解),此時有一個零點;
綜上所述:當時,只有一個零點;
時,只有兩個零點;,有三個零點.
【變式8-3】(2022秋·河南焦作·高三統(tǒng)考期中)已知函數(shù),方程(其中)有6個不同的實根,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因為當時,有,
故在上圖象與在上的圖象關于對稱,
故在上有3個不同的實數(shù)根.
下面僅在上討論的解.
因為,故或,
當時,則有:,解得.
因為方程在上有3個不同的實數(shù)根.
故在上有2個不同的實數(shù)根且與相異,
故有兩個不同的解,整理得到有兩個不同的解.
設,則,解得,
故.故選:C.
【變式8-4】(2022秋·江西撫州·高三金溪一中校考階段練習)已知函數(shù),若方程的所有實根之和為4,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,
當時,方程為,即,
作出函數(shù)及的圖象,
由圖象可知方程的根為或,
即或,
作出函數(shù)的圖象,
結合圖象可得所有根的和為5,不合題意,故BD錯誤;
當時,方程為,即,
由圖象可知方程的根,即,
結合函數(shù)的圖象,可得方程有四個根,
所有根的和為4,滿足題意,故A錯誤.故選:C.
【題型9 函數(shù)零點的大小與范圍】
【例9】(2022秋·河北保定·高三校聯(lián)考階段練習)已知,函數(shù),,的零點分別為a,b,c,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因為單調遞增,
且
由零點的存在性定理可知有唯一零點且;
因為在單調遞增,
且,
由零點的存在性定理可知有唯一零點且;
因為在單調遞增,且,
由零點的存在性定理可知有唯一零點,所以.故選:C.
【變式9-1】(2022·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的零點分別為,則的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由題可得即為的圖象分別與,,的交點的橫坐標,
如圖,畫出函數(shù)圖象,由圖可得,.故選:A.
【變式9-2】(2022·全國·模擬預測)已知函數(shù)的定義域為R,為奇函數(shù),為偶函數(shù),當時,,則方程,在區(qū)間[-5,7]上所有解的和為( )
A .10 B.8 C.6 D.4
【答案】B
【解析】第一步:判斷函數(shù)與的圖象的特征并作出圖象
∵為奇函數(shù),∴,即,
∴的圖象關于點(1,0)對稱.
又
,
∴是周期為4的周期函數(shù),顯然,函數(shù)的圖象關于點(1,0)對稱,
在同一直角坐標系中,分別作出函數(shù)與函數(shù)的圖象如圖所示.
(畫出函數(shù)圖象,注意“草圖不草”)
第二步:確定交點個數(shù),進而求解
由可知,函數(shù)與的圖象在[-5,7]上共有8個交點,且兩兩關于點(1,0)對稱,
∴方程在[-5,7]上所有解的和為.故選:B
【變式9-3】(2022秋·全國·高三校聯(lián)考階段練習)已知函數(shù)若直線與的圖像有四個交點,且從左到右四個交點的橫坐標依次為,則( )
A.12 B.16 C.18 D.32
【答案】C
【解析】作出函數(shù)的圖像如圖所示:
的圖像關于直線對稱.由圖可知:,且.
所以.
由可得:,所以.
同理可得,所以.
于是.故選:C
【變式9-4】(2022·全國·高三專題練習)(多選)已知函數(shù)的兩個零點為,則( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】令,則,
令,,
則函數(shù)的兩個零點為,
即為函數(shù),交點的橫坐標,
作圖如下圖所示:
故,故A正確;
根據(jù)題意得,即,
因為,所以,
故,即,
所以,即,所以,故B正確;
因為,所以,即,
所以,當且僅當時取等號,
又因,所以,故C錯誤;
,
當且僅當,即時,取等號,故D正確.故選:ABD.
【變式9-5】(2022秋·天津武清·高三校考階段練習)已知函數(shù),如果互不相等的實數(shù),滿足,則實數(shù)的取值范圍_____.
【答案】
【解析】,畫出函數(shù)圖象,如圖所示:
不妨設,其中,故,且,所以的取值范圍是.
【題型10 二分法及其應用】
【例10】(2022·陜西西安·西安中學校考模擬預測)某同學用二分法求函數(shù)的零點時,計算出如下結果:,,下列說法正確的有( )
A.是滿足精度為的近似值.
B.是滿足精度為的近似值
C.是滿足精度為的近似值
D.是滿足精度為的近似值
【答案】B
【解析】,又,A錯誤;
,又,
滿足精度為的近似值在內(nèi),則B正確,D錯誤;
,C錯誤.故選:B.
【變式10-1】(2022·全國·高三專題練習)在用二分法求方程在上的近似解時,構造函數(shù),依次計算得,,,,,則該近似解所在的區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根據(jù)已知,,,,,
根據(jù)二分法可知該近似解所在的區(qū)間是.故選:C.
【變式10-2】(2022·全國·高三專題練習)用二分法求如圖所示的函數(shù)的零點時,不可能求出的零點是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由二分法的思想可知,零點x1,x2,x4左右兩側的函數(shù)值符號相反,
即存在區(qū)間(a,b),使得x1,x2,x4∈(a,b),f(a)·f(b)0,故不可以用二分法求該零點.故選:C
【變式10-3】(2022·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的部分函數(shù)值如下表所示:
那么函數(shù)的一個零點近似值(精確度為0.1)為( )
A.0.45 B.0.57 C.0.78 D.0.89
【答案】B
【解析】根據(jù)給的數(shù)據(jù)知道方程的根在區(qū)間內(nèi),所以近似解為0.57,故選:B
【變式10-4】(2022·黑龍江·高三嫩江市高級中學開學考試)已知f(x)=-lnx在區(qū)間(1,2)內(nèi)有一個零點x0,若用二分法求x0的近似值(精確度0.1),則需要將區(qū)間等分的次數(shù)為( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】由求解方程近似解的步驟可知,需將區(qū)間等分4次.
(建議用時:60分鐘)
1.(2023秋·福建泉州·高三??茧A段練習)函數(shù)的部分圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,其定義域為關于原點對稱,
,
所以函數(shù)為奇函數(shù),即圖像關于原點對稱,故排除AC,
當時,,,,即,故排除D,故選:B.
2.(2022秋·四川·高三川大附中??计谥校┓匠痰慕馑诘膮^(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 ,得 ,設 ,
則方程的解等同于函數(shù) 的零點;
,所以函數(shù)是單調遞增的,
又 , , ,
∴函數(shù)的零點在 內(nèi);故選:C.
3.(2022秋·北京·高三統(tǒng)考階段練習)為了得到函數(shù)的圖像,只需把函數(shù)的圖像( )
A.向左平移個單位長度 B.向右平移個單位長度
C.向上平移個單位長度 D.向下平移個單位長度
【答案】C
【解析】因為,
所以只需把函數(shù)的圖像向上平移個單位長度即可.故選:C
4.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)則函數(shù)的圖象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由題意得,當,即時,;
當,即時,
所以
結合函數(shù)圖象可知:自變量的分界線為,故排除A,C,D故選:B.
5.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),,若函數(shù)在上的大致圖象如圖所示,則的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】易知為偶函數(shù),由,則為奇函數(shù),
由圖象可知,該函數(shù)是奇函數(shù),因為是偶函數(shù),是奇函數(shù),
所以是非奇非偶函數(shù),A,B不符合題意.
因為當時,無意義,所以C不符合題意.故選:D.
6.(2022秋·黑龍江雞西·高三雞東縣第二中學校考階段練習)函數(shù)的圖像大致為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函數(shù)的定義域為,關于原點對稱
,
函數(shù)是奇函數(shù),圖像關于原點對稱,故排除A選項;
又,故排除D選項;
,
當時,,即在上單調遞增,故排除C選項.故選:B.
7.(2022·黑龍江雞西·雞西市第四中學校考三模)若兩個函數(shù)的圖象經(jīng)過若干次平移后能夠重合,則稱這兩個函數(shù)為“同形”函數(shù),給出下列三個函數(shù):,,,則( )
A.,,為“同形”函數(shù)
B.,為“同形”函數(shù),且它們與不為“同形”函數(shù)
C.,為“同形”函數(shù),且它們與不為“同形”函數(shù)
D.,為“同形”函數(shù),且它們與不為“同形”函數(shù)
【答案】A
【解析】,,
故,的圖象可分別由的圖象向左平移個單位、
向右平移1個單位得到,
故,,為“同形”函數(shù).故選:A.
8.(2022秋·河南洛陽·高三校聯(lián)考階段練習)函數(shù)若方程有三個不同的實數(shù)根,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】方程有三個不同的實數(shù)根
函數(shù)與的圖象有三個不同的交點.
當時,,令,得,
則當時,,函數(shù)單調遞增,
當時,,函數(shù)單調遞減,
所以當時,且,
則函數(shù)的圖象如圖所示:
要使函數(shù)與的圖象有三個不同的交點,需,
故實數(shù)m的取值范圍是.故選:D.
9.(2022秋·黑龍江牡丹江·高三??茧A段練習)(多選)關于函數(shù),下列描述正確的有( )
A.在區(qū)間上單調遞增 B. 的圖象關于直線對稱
C.若則 D.有且僅有兩個零點
【答案】ABD
【解析】根據(jù)圖象變換作出函數(shù)的圖象(,作出的圖象,
再作出其關于軸對稱的圖象,然后向右平移2個單位,
最后把軸下方的部分關于軸翻折上去即可得),如圖,
由圖象知在是單調遞增,A正確,函數(shù)圖象關于直線對稱,B正確;
,直線與函數(shù)圖象相交可能是4個交點,如圖,
如果最左邊兩個交點橫坐標分別是,則不成立,C錯誤,
與軸僅有兩個公共點,即函數(shù)僅有兩個零點,D正確.故選:ABD.
10.(2022·吉林長春·長春吉大附中實驗學校校考模擬預測)(多選)定義域和值域均為(常數(shù))的函數(shù)和圖像如圖所示,給出下列四個命題,那么,其中正確命題是( )
A.方程有且僅有3個解 B.方程有且僅有3個解
C.方程有且僅有7個解 D.方程有且僅有1個解
【答案】ACD
【解析】對于A中,設,則由,即,
由圖像知方程有三個不同的解,設其解為,,,
由于是減函數(shù),則直線與函數(shù)只有1個交點,
所以方程,,分別有且僅有一個解,
所以有且僅有3個解,故A正確;
對于B中,設,則由,即,
由圖像可得有且僅有一個解,設其解為b,可知,
則直線與函數(shù)只有2個交點,
所以方程只有兩個解,所以方程有兩個解,故B錯誤;
對于C中,設,若,即,
方程有三個不同的解,設其解為,,,設,
則由函數(shù)圖像,可知,,
由圖可知,直線和直線分別與函數(shù)有3個交點,
直線與函數(shù)只有1個交點,
所以或或共有7個解,
所以共有7個解,故C正確;
對于D中,設,若,即,
由圖像可得有且僅有一個解,設其解為b,可知,
因為是減函數(shù),則直線與函數(shù)只有1個交點,
所以方程只有1解,所以方程只有一個解,故D正確.故選:ACD.
11.(2022秋·廣東深圳·高三??茧A段練習)函數(shù)的零點的個數(shù)為____.
【答案】2
【解析】當時,
根據(jù)二次函數(shù)的性質可知,此時單調遞減,零點為
當時,
∵單調遞增,單調遞增,
∴單調遞增.
,
由零點存在定理,在區(qū)間必有唯一零點.
綜上所述,函數(shù)的零點個數(shù)為2.
12.(2023秋·江西贛州·高三贛州市贛縣第三中學??计谥校┮阎x域為R的奇函數(shù)滿足:,若方程在上恰有三個根,則實數(shù)k的取值范圍是________.
【答案】
【解析】定義為的奇函數(shù)滿足:,
方程在上恰有三個根,
即直線與函數(shù)的圖像有三個交點,
由是上的奇函數(shù),則,
當時,,則,
當時,,當時,,
在上遞減,在上遞增,
結合奇函數(shù)的對稱性和“周期現(xiàn)象”得在,上的圖像如下:
由于直線過定點,
如圖,連接,兩點作直線,
過點作的切線,
設切點,,其中,,則斜率,
切線過點,
則,即,則,
當直線繞點在與之間旋轉時,
直線與函數(shù)在,上的圖像有三個交點,故.
13.(2023·全國·高三專題練習)已知偶函數(shù),當時,,若函數(shù)恰有4個不同的零點,則實數(shù)的取值范圍為__________
【答案】
【解析】作出函數(shù)的圖象如下圖所示,令,則,
若函數(shù)恰有4個不同的零點,
則需函數(shù)與有4個不同的交點,所以實數(shù)的取值范圍為,
14.(2023·廣西梧州·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),若關于的方程有3個不同的實數(shù)根,則的取值范圍為______.
【答案】
【解析】當,,則,
令,得,
當時,,當時,,
所以在上遞減,在上遞增,,
作出函數(shù)的大致圖象,
設,則有兩個不同的實數(shù)根,
由可知,與異號,
不妨設,要使方程有3個不同的實數(shù)根,
則或,
①當時,,得;
②當時,設,則,得,
綜上,的取值范圍為.
15.(2022·全國·高三專題練習)設為實數(shù),函數(shù).
(1)若,求的取值范圍;
(2)討論的單調性;
(3)當時,討論在上的零點個數(shù).
【答案】(1),;(2)在上單調遞增,在上單調遞減;(3)有2個零點
【解析】(1),,
當時,不等式為恒成立,滿足條件,
當時,不等式為,,
綜上所述的取值范圍為,;
(2)當時,函數(shù),
其對稱軸為,此時在時是減函數(shù),
當時,,
其對稱軸為:,在時是增函數(shù),
綜上所述,在上單調遞增,在上單調遞減,
(3)設g(x)=f(x)+|x|=x2+(2?2a)x,x?ax2?2ax+2a,0?x
這是一份新高考數(shù)學【熱點·重點·難點】專練 熱點3-1 導數(shù)的概念與幾何意義8大題型,文件包含熱點3-1導數(shù)的概念與幾何意義8大題型原卷版docx、熱點3-1導數(shù)的概念與幾何意義8大題型解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共39頁, 歡迎下載使用。
這是一份2022新高考數(shù)學熱點·重點·難點專練 熱點11 計數(shù)原理,文件包含熱點11計數(shù)原理解析版docx、熱點11計數(shù)原理原卷版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共50頁, 歡迎下載使用。
這是一份2022新高考數(shù)學熱點·重點·難點專練 熱點10 概率與統(tǒng)計,文件包含熱點10概率與統(tǒng)計解析版docx、熱點10概率與統(tǒng)計原卷版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共70頁, 歡迎下載使用。
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