一、函數(shù)的零點
對于函數(shù),我們把使的實數(shù)叫做函數(shù)的零點.
二、方程的根與函數(shù)零點的關(guān)系
方程有實數(shù)根函數(shù)的圖像與軸有公共點函數(shù)有零點.
三、零點存在性定理
如果函數(shù)在區(qū)間上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有,那么函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點,即存在,使得也就是方程的根.
四、二分法
對于區(qū)間上連續(xù)不斷且的函數(shù),通過不斷地把函數(shù)的零點
所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進(jìn)而得到零點的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函數(shù)零點的近似值.
五、用二分法求函數(shù)零點近似值的步驟
(1)確定區(qū)間,驗證,給定精度.
(2)求區(qū)間的中點.
(3)計算.若則就是函數(shù)的零點;若,則令(此時零點).若,則令(此時零點)
(4)判斷是否達(dá)到精確度,即若,則函數(shù)零點的近似值為(或);否則重復(fù)第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的計算量較大,因此往往借助計算完成.
一、單選題
1.(2024·湖北)已知是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時,,則函數(shù)的零點的集合為( )
A.B.C.D.
2.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知指數(shù)函數(shù)為,則函數(shù)的零點為( )
A.B.0
C.1D.2
3.(2024高三上·江西鷹潭·階段練習(xí))函數(shù)的零點為( )
A.2,3B.2C.D.
4.(2024·山東)已知當(dāng) 時,函數(shù) 的圖象與 的圖象有且只有一個交點,則正實數(shù)m的取值范圍是
A. B.
C. D.
5.(2024高三·全國·專題練習(xí))若,則函數(shù)的兩個零點分別位于區(qū)間
A.和內(nèi)B.和內(nèi)
C.和內(nèi)D.和內(nèi)
6.(2024·全國)在下列區(qū)間中,函數(shù)的零點所在的區(qū)間為( )
A.B.C.D.
7.(2024高三上·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù),函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為( )
A.2B.3C.4D.5
8.(2024高三上·江蘇淮安·期中)已知函數(shù),則函數(shù),的零點個數(shù)( )
A.3個B.5個C.10個D.9個
9.(2024高三上·湖北武漢·階段練習(xí))的零點個數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
10.(2024·天津)已知函數(shù)若函數(shù)恰有4個零點,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
11.(2024·全國)已知函數(shù).若g(x)存在2個零點,則a的取值范圍是
A.[–1,0)B.[0,+∞)C.[–1,+∞)D.[1,+∞)
12.(2024·廣西·一模)已知函數(shù)是奇函數(shù),且,若是函數(shù)的一個零點,則( )
A.B.0C.2D.4
13.(2024·吉林·模擬預(yù)測)已知是函數(shù)的一個零點,則的值為( )
A.B.C.D.
14.(2024高三上·山東聊城·階段練習(xí))已知函數(shù)的零點依次為,則( )
A.B.C.D.
15.(2024·陜西·一模)已知,若是方程的一個解,則可能存在的區(qū)間是( )
A.B.C.D.
16.(2024·山西陽泉·三模)函數(shù)在區(qū)間存在零點.則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
17.(2024高三·天津·學(xué)業(yè)考試)已知函數(shù)是R上的奇函數(shù),若函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
18.(2024高一上·四川資陽·期末)定義在R上函數(shù),若函數(shù)關(guān)于點對稱,且則關(guān)于x的方程()有n個不同的實數(shù)解,則n的所有可能的值為
A.2B.4
C.2或4D.2或4或6
19.(2024·廣東揭陽·二模)已知函數(shù)的圖象上存在點P,函數(shù)g(x)=ax-3的圖象上存在點Q,且P,Q關(guān)于原點對稱,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
20.(2024·四川宜賓·模擬預(yù)測)已知函數(shù),函數(shù)與的圖象關(guān)于直線對稱,若無零點,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.B.C.D.
21.(2024·河南洛陽·一模)已知函數(shù)的圖象上存在點,函數(shù)的圖象上存在點,且,關(guān)于軸對稱,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
22.(2024高三上·湖南衡陽·階段練習(xí))已知函數(shù)(,為自然對數(shù)的底數(shù))與的圖象上存在關(guān)于軸對稱的點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
23.(2024高二下·浙江寧波·期末)若函數(shù)至少存在一個零點,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
24.(2024高二下·湖北·期中)設(shè)函數(shù),記,若函數(shù)至少存在一個零點,則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
25.(2024·福建廈門·一模)若至少存在一個實數(shù),使得方程成立,則實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
26.(2024高三·湖南長沙·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),若函數(shù)至少存在一個零點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
27.(2024·山東·模擬預(yù)測)已知函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)( )
A.1B.C.2D.
28.(2024·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·三模)已知函數(shù)有唯一零點,則( )
A.B.C.D.
29.(2024高三下·重慶渝北·階段練習(xí))已知函數(shù),分別是定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)的值為
A.或B.1或C.或2D.或1
30.(2024·甘肅張掖·三模)已知函數(shù)有唯一零點,則負(fù)實數(shù)
A.B.C.D.或
31.(2024高一上·天津南開·期末)已知函數(shù),若函數(shù)有兩個零點,則m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
32.(2024高三上·江西·階段練習(xí))已知,函數(shù)恰有3個零點,則m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
33.(2024高三上·陜西西安·期末)已知函數(shù), 若函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為( )
A.1B.3C.4D.5
34.(2024·天津和平·二模)已知函數(shù) ,若函數(shù)在內(nèi)恰有5個零點,則a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
35.(2024·河南洛陽·一模)已知函數(shù),有三個不同的零點,(其中),則的值為
A.B.C.-1D.1
36.(2024高三上·重慶南岸·階段練習(xí))設(shè)定義在R上的函數(shù)滿足有三個不同的零點且 則的值是( )
A.81B.-81C.9D.-9
37.(2024高三上·天津南開·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)
①若方程有四個不同的實根,,,,則的取值范圍是
②若方程有四個不同的實根,,,,則的取值范圍是
③若方程有四個不同的實根,則的取值范圍是
④方程的不同實根的個數(shù)只能是1,2,3,6
四個結(jié)論中,正確的結(jié)論個數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
38.(2024高一上·天津·期中)已知函數(shù),若方程有四個不同的解且,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
39.(2024高一上·四川南充·期末)已知函數(shù),若方程有四個不同的實根,,,,滿足,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
40.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=,若互不相等的實數(shù)x1,x2,x3滿足f(x1)=f(x2)=f(x3),則的取值范圍是( )
A.()B.(1,4)C.(,4)D.(4,6)
41.(2024·遼寧大連·一模)牛頓迭代法是我們求方程近似解的重要方法.對于非線性可導(dǎo)函數(shù)在附近一點的函數(shù)值可用代替,該函數(shù)零點更逼近方程的解,以此法連續(xù)迭代,可快速求得合適精度的方程近似解.利用這個方法,解方程,選取初始值,在下面四個選項中最佳近似解為( )
A.B.C.D.
42.(2024·天津)設(shè),函數(shù),若在區(qū)間內(nèi)恰有6個零點,則a的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
43.(2024·全國)函數(shù)在的零點個數(shù)為
A.2B.3C.4D.5
44.(2024·湖南)已知函數(shù)與圖象上存在關(guān)于軸對稱的點,則的取值范圍是
A.B.C.D.
45.(2024·安徽)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又存在零點的是
A.B.C.D.
46.(2024·湖南)函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象的交點個數(shù)為
A.3B.2C.1D.0
47.(2024·福建)若函數(shù)的零點與 的零點之差的絕對值不超過0.25, 則可以是
A.B.
C.D.
48.(2024高三上·河南許昌·開學(xué)考試)已知二次函數(shù)的兩個零點為,若,,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
49.(河北省唐山市第十一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題)函數(shù)f(x)=的零點所在的一個區(qū)間是
A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)
50.(2024高三上·江西·開學(xué)考試)函數(shù)的零點所在區(qū)間是( )
A.B.C.D.
51.(2024·浙江)已知是函數(shù)的一個零點,若,則( )
A.,B.,
C.,D.,
52.(2024高二下·河南·期末)對實數(shù)和,定義運算“”:,設(shè)函數(shù),,若函數(shù)的圖象與軸恰有兩個公共點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
53.(2024高三下·上海寶山·階段練習(xí))已知函數(shù)是定義域在R上的奇函數(shù),且當(dāng)時,,則關(guān)于在R上零點的說法正確的是( )
A.有4個零點,其中只有一個零點在內(nèi)
B.有4個零點,其中只有一個零點在內(nèi),兩個在內(nèi)
C.有5個零點,都不在內(nèi)
D.有5個零點,其中只有一個零點在內(nèi),一個在
54.(2024·湖南·模擬預(yù)測)有甲、乙兩個物體同時從A地沿著一條固定路線運動,甲物體的運動路程(千米)與時間t(時)的關(guān)系為,乙物體運動的路程(千米)與時間t(時)的關(guān)系為,當(dāng)甲、乙再次相遇時,所用的時間t(時)屬于區(qū)間( )
A.B.C.D.
55.(2024高一·上?!ぜ倨谧鳂I(yè))關(guān)于的方程,給出下列四個命題:
①存在實數(shù),使得方程恰有2個不同的實根;
②存在實數(shù),使得方程恰有4個不同的實根;
③存在實數(shù),使得方程恰有5個不同的實根;
④存在實數(shù),使得方程恰有8個不同的實根.
其中假命題的個數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
56.(2024高一上·浙江金華·階段練習(xí))是定義在區(qū)間上的奇函數(shù),其圖象如圖所示:令,則下列關(guān)于函數(shù)的敘述正確的是( )
A.若,則函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱
B.若,,則方程有大于2的實根
C.若,,則方程有兩個實根
D.若,,則方程有三個實根
57.(2024高一上·廣東中山·期中)下列圖像表示的函數(shù)中能用二分法求零點的是( )
A.B.
C.D.
58.(2024高一下·湖北·階段練習(xí))某同學(xué)用二分法求函數(shù)的零點時,計算出如下結(jié)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
59.(2024高一下·江蘇南京·期中)用二分法研究函數(shù)的零點時,第一次計算,得,,第二次應(yīng)計算,則等于( )
A.1B.C.0.25D.0.75
二、多選題
60.(2024高三上·遼寧大連·階段練習(xí))已知函數(shù),下列關(guān)于函數(shù)的零點個數(shù)的說法中,正確的是( )
A.當(dāng),有1個零點B.當(dāng)時,有3個零點
C.當(dāng),有2個零點D.當(dāng)時,有7個零點
61.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測)設(shè)函數(shù)有4個零點,分別為,則下列說法正確的是( )
A.B.
C.的取值與無關(guān)D.的最小值為10
62.(2024高三上·重慶渝中·階段練習(xí))已知函數(shù),若關(guān)于的方程有個不等的實根、、、且,則下列判斷正確的是( )
A.當(dāng)時,B.當(dāng)時,的范圍為
C.當(dāng)時,D.當(dāng)時,的范圍為
63.(2024高三上·廣東東莞·階段練習(xí))已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且時,,則下列結(jié)論正確的是( )
A.的解集為
B.當(dāng)時,
C.有且只有兩個零點
D.
64.(2024高一上·山東菏澤·期末)已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.函數(shù)有且僅有一個零點0B.
C.在上單調(diào)遞增D.在上單調(diào)遞減
三、填空題
65.(2024·山東)已知定義在R上的奇函數(shù)滿足,且在區(qū)間上是增函數(shù),若方程在區(qū)間上有四個不同的根,則
66.(2024·天津)已知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象恰有兩個交點,則實數(shù)k的取值范圍是 .
67.(2024·安徽)在平面直角坐標(biāo)系中,若直線與函數(shù)的圖像只有一個交點,則的值為 .
68.(2024高三·全國·專題練習(xí))人們很早以前就開始探索高次方程的數(shù)值求解問題.牛頓在《流數(shù)法》一書中,給出了高次代數(shù)方程的一種數(shù)值解法——牛頓法.這種求方程根的方法,在科學(xué)界已被廣泛采用.例如求方程的近似解,先用函數(shù)零點存在定理,令,,,得上存在零點,取,牛頓用公式反復(fù)迭代,以作為的近似解,迭代兩次后計算得到的近似解為 ;以為初始區(qū)間,用二分法計算兩次后,以最后一個區(qū)間的中點值作為方程的近似解,則近似解為 .
69.(2003·全國)方程的根 .(結(jié)果精確到0.1)
70.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)已知實數(shù),滿足,,則 .
71.(2024·新疆·二模)已知函數(shù),若存在唯一的零點,且,則的取值范圍是 .
72.(2024·天津濱海新·三模)已知函數(shù),若函數(shù)在上恰有三個不同的零點,則的取值范圍是 .
73.(2024·江蘇·模擬預(yù)測)若曲線有兩條過的切線,則a的范圍是 .
74.(2024·廣東·模擬預(yù)測)已知實數(shù)m,n滿足,則 .
75.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的零點為,函數(shù)的零點為,則 .
76.(2024高二下·安徽蚌埠·期末)已知函數(shù),,若函數(shù)存在零點2023,則函數(shù)一定存在零點,且 .(只寫一個即可
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(一)
求函數(shù)的零點或零點所在區(qū)間
求函數(shù)零點的方法:
(1)代數(shù)法,即求方程的實根,適合于宜因式分解的多項式;(2)幾何法,即利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)找出零點,適合于宜作圖的基本初等函數(shù).
題型1:求函數(shù)的零點或零點所在區(qū)間
1-1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù), ,函數(shù)的零點為 .
1-2.(2024高三·全國·專題練習(xí))函數(shù)的零點為 .
1-3.(2007·湖南)函數(shù)的圖象和函數(shù)的圖象的交點個數(shù)是
A.1B.2C.3D.4
1-4.(2024·湖北)方程的實數(shù)解的個數(shù)為 .
1-5.(2024·北京)已知函數(shù),在下列區(qū)間中,包含零點的區(qū)間是
A.B.C.D.
1-6.(2024高三上·陜西渭南·階段練習(xí))已知函數(shù)的零點位于區(qū)間內(nèi),則 .
1-7.(2024高一上·北京·期中)設(shè)函數(shù)y=x3與y=的圖象的交點為(x0,y0),則x0所在的區(qū)間是( )
A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)
(二)
利用函數(shù)的零點確定參數(shù)的取值范圍
本類問題應(yīng)細(xì)致觀察、分析圖像,利用函數(shù)的零點及其他相關(guān)性質(zhì),建立參數(shù)關(guān)系,列關(guān)于參數(shù)的不等式,解不等式,從而獲解.
題型2:利用函數(shù)的零點(個數(shù))確定參數(shù)的取值范圍
2-1.(2024·天津北辰·三模)設(shè),對任意實數(shù)x,記.若有三個零點,則實數(shù)a的取值范圍是 .2-2.(2024高一上·江西·階段練習(xí))函數(shù)的一個零點在區(qū)間內(nèi),則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2-3.(2024高三下·上海浦東新·階段練習(xí))已知函數(shù)在上有零點,則實數(shù)的取值范圍 .
2-4.(2024·浙江紹興·二模)已知函數(shù),若在區(qū)間上有零點,則的最大值為 .
2-5.(2024·天津)設(shè),函數(shù),若恰有兩個零點,則的取值范圍為 .
2-6.(2024·天津)設(shè),對任意實數(shù)x,記.若至少有3個零點,則實數(shù)的取值范圍為 .
(三)
嵌套函數(shù)的零點問題
1、涉及幾個根的取值范圍問題,需要構(gòu)造新的函數(shù)來確定取值范圍.
2、二次函數(shù)作為外函數(shù)可以通過參變分離減少運算,但是前提就是函數(shù)的基本功要扎實.
題型3:嵌套函數(shù)的零點問題
3-1.(2024高三上·浙江紹興·期中)已知函數(shù)有三個不同的零點.其中,則的值為( )
A.1B.C.D.
3-2.(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若關(guān)于的方程有且只有三個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
3-3.(2024·河南安陽·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則關(guān)于的方程有個不同實數(shù)解,則實數(shù)滿足( )
A.且B.且
C.且D.且
3-4.(2024·四川廣安·一模)已知函數(shù),設(shè)關(guān)于的方程有個不同的實數(shù)解,則的所有可能的值為
A.B.或C.或D.或或
(四)
二分法
所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進(jìn)而得到零點的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函數(shù)零點的近似值.
題型4:二分法
4-1.(2024高三·全國·專題練習(xí))用二分法求函數(shù)在區(qū)間上的零點,要求精確度為時,所需二分區(qū)間的次數(shù)最少為( )
A.5B.6C.7D.8
4-2.(2024高一上·遼寧·期中)用二分法求方程的近似解時,可以取的一個區(qū)間是( )
A.B.C.D.
4-3.(2024高一上·四川廣安·期中)函數(shù)的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)值用二分法逐次計算,參考數(shù)據(jù)如下:


那么方程的一個近似解(精確度為0.1)為( )
A.1.5B.1.25C.1.41D.1.44
4-4.(2024高一上·貴州遵義·期末)利用二分法求方程的近似解,可以取的一個區(qū)間是( )
A.B.C.D.
4-5.(2024高三上·寧夏·期末)用二分法求函數(shù)的一個零點,根據(jù)參考數(shù)據(jù),可得函數(shù)的一個零點的近似解(精確到0.1)為( )(參考數(shù)據(jù):,,,,)
A.B.C.D.
4-6.(2024高三上·湖南長沙·期中)用二分法求函數(shù)在區(qū)間上的零點,要求精確度為0.01時,所需二分區(qū)間的次數(shù)最少為( )
A.6B.7C.8D.9
專題09 函數(shù)與方程4題型分類
一、函數(shù)的零點
對于函數(shù),我們把使的實數(shù)叫做函數(shù)的零點.
二、方程的根與函數(shù)零點的關(guān)系
方程有實數(shù)根函數(shù)的圖像與軸有公共點函數(shù)有零點.
三、零點存在性定理
如果函數(shù)在區(qū)間上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有,那么函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點,即存在,使得也就是方程的根.
四、二分法
對于區(qū)間上連續(xù)不斷且的函數(shù),通過不斷地把函數(shù)的零點
所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進(jìn)而得到零點的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函數(shù)零點的近似值.
五、用二分法求函數(shù)零點近似值的步驟
(1)確定區(qū)間,驗證,給定精度.
(2)求區(qū)間的中點.
(3)計算.若則就是函數(shù)的零點;若,則令(此時零點).若,則令(此時零點)
(4)判斷是否達(dá)到精確度,即若,則函數(shù)零點的近似值為(或);否則重復(fù)第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的計算量較大,因此往往借助計算完成.
一、單選題
1.(2024·湖北)已知是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時,,則函數(shù)的零點的集合為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】因為是定義在上的奇函數(shù),當(dāng)時,,
所以,
所以,
由,解得或;
由解得或(舍去),
所以函數(shù)的零點的集合為.
故選:D.
考點:函數(shù)的奇偶性的運用,分段函數(shù),函數(shù)的零點,一元二次方程的解法,難度中等.
2.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知指數(shù)函數(shù)為,則函數(shù)的零點為( )
A.B.0
C.1D.2
【答案】C
【分析】根據(jù)給定條件,解指數(shù)方程即可作答.
【詳解】函數(shù),由,即,整理得,解得,
所以函數(shù)的零點為1.
故選:C
3.(2024高三上·江西鷹潭·階段練習(xí))函數(shù)的零點為( )
A.2,3B.2C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)給定條件,解方程求出函數(shù)零點作答.
【詳解】由,得,即或,解得或,
所以函數(shù)的零點為2,3.
故選:A
4.(2024·山東)已知當(dāng) 時,函數(shù) 的圖象與 的圖象有且只有一個交點,則正實數(shù)m的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】當(dāng)時, , 單調(diào)遞減,且,單調(diào)遞增,且 ,此時有且僅有一個交點;當(dāng)時, ,在 上單調(diào)遞增,所以要有且僅有一個交點,需 選B.
【名師點睛】已知函數(shù)有零點求參數(shù)取值范圍常用的方法和思路
(1)直接法:直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.
5.(2024高三·全國·專題練習(xí))若,則函數(shù)的兩個零點分別位于區(qū)間
A.和內(nèi)B.和內(nèi)
C.和內(nèi)D.和內(nèi)
【答案】A
【詳解】試題分析:,所以有零點,排除B,D選項.當(dāng)時,恒成立,沒有零點,排除C,故選A.另外,也可知內(nèi)有零點.
考點:零點與二分法.
【思路點晴】如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,且有·,那么,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點,即存在使得,這個也就是方程的根.注意以下幾點:①滿足條件的零點可能不唯一;②不滿足條件時,也可能有零點.③由函數(shù)在閉區(qū)間上有零點不一定能推出·,如圖所示.所以·是在閉區(qū)間上有零點的充分不必要條件.
6.(2024·全國)在下列區(qū)間中,函數(shù)的零點所在的區(qū)間為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先判斷函數(shù)在上單調(diào)遞增,由,利用零點存在定理可得結(jié)果.
【詳解】因為函數(shù)在上連續(xù)單調(diào)遞增,
且,
所以函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),故選C.
【點睛】本題主要考查零點存在定理的應(yīng)用,屬于簡單題.應(yīng)用零點存在定理解題時,要注意兩點:(1)函數(shù)是否為單調(diào)函數(shù);(2)函數(shù)是否連續(xù).
7.(2024高三上·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù),函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】A
【分析】求得的解析式,畫出和的圖象,根據(jù)兩個函數(shù)圖象交點的個數(shù),判斷出函數(shù)的零點個數(shù).
【詳解】依題意,
,
,

,
即.
畫出和的圖象如下圖所示,由圖可知,兩個函數(shù)圖象有個交點.
所以函數(shù)有個零點.
故選:A

【點睛】求解函數(shù)零點個數(shù)問題,可轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象交點個數(shù)來研究.
8.(2024高三上·江蘇淮安·期中)已知函數(shù),則函數(shù),的零點個數(shù)( )
A.3個B.5個C.10個D.9個
【答案】D
【分析】設(shè),利用導(dǎo)數(shù)研究圖象的性質(zhì),將零點問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象交點的問題求解.
【詳解】令,則,
令,即,
,令得或,令得,
所以函數(shù)在區(qū)間和上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,
因為,所以方程有三個解,
當(dāng)時,,,,
當(dāng)時,,,,
當(dāng)時,,,,
當(dāng)時,方程有個根,當(dāng)時,方程有個根,當(dāng)
時,方程有個根,故函數(shù)零點的個數(shù)為個;
同理可得當(dāng)時和時均可得到函數(shù)零點的個數(shù)為個.
故選:D.
【點睛】嵌套函數(shù)的零點問題,通常采用換元法求解,即令,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)和圖象交點的問題,接著不斷分析,層層遞進(jìn)即可求解.
9.(2024高三上·湖北武漢·階段練習(xí))的零點個數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】由題得,在同一坐標(biāo)系下,作出函數(shù)的圖象,即得解.
【詳解】令,
在同一坐標(biāo)系下,作出函數(shù)的圖象,如圖所示,
由于的圖象有兩個交點,
所以的零點個數(shù)為2,
故選:B
【點睛】本題主要考查零點個數(shù)的判定,考查指數(shù)對數(shù)函數(shù)圖象的作法,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平和數(shù)形結(jié)合分析推理能力.
10.(2024·天津)已知函數(shù)若函數(shù)恰有4個零點,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由,結(jié)合已知,將問題轉(zhuǎn)化為與有個不同交點,分三種情況,數(shù)形結(jié)合討論即可得到答案.
【詳解】注意到,所以要使恰有4個零點,只需方程恰有3個實根
即可,
令,即與的圖象有個不同交點.
因為,
當(dāng)時,此時,如圖1,與有個不同交點,不滿足題意;
當(dāng)時,如圖2,此時與恒有個不同交點,滿足題意;
當(dāng)時,如圖3,當(dāng)與相切時,聯(lián)立方程得,
令得,解得(負(fù)值舍去),所以.
綜上,的取值范圍為.
故選:D.

【點晴】本題主要考查函數(shù)與方程的應(yīng)用,考查數(shù)形結(jié)合思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想,是一道中檔題.
11.(2024·全國)已知函數(shù).若g(x)存在2個零點,則a的取值范圍是
A.[–1,0)B.[0,+∞)C.[–1,+∞)D.[1,+∞)
【答案】C
【詳解】分析:首先根據(jù)g(x)存在2個零點,得到方程有兩個解,將其轉(zhuǎn)化為有兩個解,即直線與曲線有兩個交點,根據(jù)題中所給的函數(shù)解析式,畫出函數(shù)的圖像(將去掉),再畫出直線,并將其上下移動,從圖中可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)時,滿足與曲線有兩個交點,從而求得結(jié)果.
詳解:畫出函數(shù)的圖像,在y軸右側(cè)的去掉,
再畫出直線,之后上下移動,
可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)直線過點A時,直線與函數(shù)圖像有兩個交點,
并且向下可以無限移動,都可以保證直線與函數(shù)的圖像有兩個交點,
即方程有兩個解,
也就是函數(shù)有兩個零點,
此時滿足,即,故選C.
點睛:該題考查的是有關(guān)已知函數(shù)零點個數(shù)求有關(guān)參數(shù)的取值范圍問題,在求解的過程中,解題的思路是將函數(shù)零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題,將式子移項變形,轉(zhuǎn)化為兩條曲線交點的問題,畫出函數(shù)的圖像以及相應(yīng)的直線,在直線移動的過程中,利用數(shù)形結(jié)合思想,求得相應(yīng)的結(jié)果.
12.(2024·廣西·一模)已知函數(shù)是奇函數(shù),且,若是函數(shù)的一個零點,則( )
A.B.0C.2D.4
【答案】D
【分析】根據(jù)給定條件,利用奇函數(shù)、函數(shù)零點的定義,列式求解作答.
【詳解】因為是函數(shù)的一個零點,則,于是,即,
而函數(shù)是奇函數(shù),則有,
所以.
故選:D
13.(2024·吉林·模擬預(yù)測)已知是函數(shù)的一個零點,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由題可得,然后根據(jù)二倍角公式結(jié)合齊次式即得.
【詳解】因為是函數(shù)的一個零點,
所以,即,故,
則.
故選:D.
14.(2024高三上·山東聊城·階段練習(xí))已知函數(shù)的零點依次為,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】分別討論 的零點所在的區(qū)間,然后比較大小.
【詳解】對于 ,顯然是增函數(shù), ,所以 的唯一零點 ;
對于 ,顯然也是增函數(shù), ,所以 的唯一零點 ;
對于 ,顯然也是增函數(shù), ,所以 的唯一零點 ;
;
故選:A.
15.(2024·陜西·一模)已知,若是方程的一個解,則可能存在的區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由題意可得是方程的解,令,對求導(dǎo),結(jié)合零點存在性定理即可得出答案.
【詳解】,所以,
因為是方程的一個解,
所以是方程的解,令,
則,當(dāng)時,恒成立,
所以單調(diào)遞增,
又,
所以.
故選:C.
16.(2024·山西陽泉·三模)函數(shù)在區(qū)間存在零點.則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】
利用函數(shù)的單調(diào)性的性質(zhì)及函數(shù)零點的存在性定理即可求解.
【詳解】由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
因為函數(shù)在區(qū)間存在零點,
所以,即,解得,
所以實數(shù)m的取值范圍是.
故選:B.
17.(2024高三·天津·學(xué)業(yè)考試)已知函數(shù)是R上的奇函數(shù),若函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)奇函數(shù)定義求出,確定函數(shù)的單調(diào)性,然后由的零點是0得出結(jié)論.
【詳解】∵是奇函數(shù),∴,,,易知在上是增函數(shù),
∴有唯一零點0,
函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),∴在上有解,,∴.
故選:A.
【點睛】本題考查函數(shù)的奇偶性,考查函數(shù)的零點,解題關(guān)鍵是等價轉(zhuǎn)化,把函數(shù)零點轉(zhuǎn)化為方程在某個區(qū)間上有解,從而再轉(zhuǎn)化為求函數(shù)值域.
18.(2024高一上·四川資陽·期末)定義在R上函數(shù),若函數(shù)關(guān)于點對稱,且則關(guān)于x的方程()有n個不同的實數(shù)解,則n的所有可能的值為
A.2B.4
C.2或4D.2或4或6
【答案】B
【分析】由函數(shù)關(guān)于點對稱,得是奇函數(shù),由此可作出函數(shù)的圖象,利用圖象可分析方程的根的個數(shù),再用換元法(設(shè))把原方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程,通過這個二次方程根的研究得出原方程解的個數(shù).
【詳解】∵函數(shù)關(guān)于點對稱,∴是奇函數(shù),時,在上遞減,在上遞增,
作出函數(shù)的圖象,如圖,由圖可知的解的個數(shù)是1,2,3.
或時,有一個解,時,有兩個解,時,有三個解,
方程中設(shè),則方程化為,其判別式為恒成立,方程必有兩不等實根,,,,兩根一正一負(fù),不妨設(shè),
若,則,,和都有兩個根,原方程有4個根;
若,則,,∴,,有三個根,有一個根,原方程共有4個根;
若,則,,∴,,有一個根,有三個根,原方程共有4個根.
綜上原方程有4個根.
故選:B.
【點睛】本題考查考查函數(shù)零點與方程根的個數(shù)問題,解題時作出函數(shù)圖象利用數(shù)形結(jié)合思想求解是明智之舉.而換元把方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程是解題關(guān)鍵.
19.(2024·廣東揭陽·二模)已知函數(shù)的圖象上存在點P,函數(shù)g(x)=ax-3的圖象上存在點Q,且P,Q關(guān)于原點對稱,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先求得函數(shù)關(guān)于原點對稱的函數(shù),把函數(shù)的圖象上存在點Q,且P,Q關(guān)于原點對稱,轉(zhuǎn)化為在上有解,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的最值,借助有解,即求解.
【詳解】由題意,函數(shù)關(guān)于原點對稱的函數(shù)為,即,
若函數(shù)的圖象上存在點Q,且P,Q關(guān)于原點對稱,
則等價為在上有解,即,在上有解,
由,則,
當(dāng)時,,此時函數(shù)為單調(diào)增函數(shù);
當(dāng)時,,此時函數(shù)為單調(diào)減函數(shù),
即當(dāng)時,取得極小值同時也是最小值,且,即,
當(dāng)時,,即,
設(shè),要使得有解,
則當(dāng)過點 時,得,過點時,,解得,
綜上可得.
故選C.
【點睛】本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的有解問題,以及函數(shù)的對稱問題的應(yīng)用,其中把函數(shù)的圖象上存在點Q,且P,Q關(guān)于原點對稱,轉(zhuǎn)化為有解,利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的最值,結(jié)合圖象是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運算能力,屬于中檔試題.
20.(2024·四川宜賓·模擬預(yù)測)已知函數(shù),函數(shù)與的圖象關(guān)于直線對稱,若無零點,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】令,參變分離成的形式,畫圖可得k的取值范圍.
【詳解】由題知,,設(shè),當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞增,所以,的圖象如下,由圖可知,當(dāng)時,與無交點,即無零點.
故選:D.
21.(2024·河南洛陽·一模)已知函數(shù)的圖象上存在點,函數(shù)的圖象上存在點,且,關(guān)于軸對稱,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】因為函數(shù)與函數(shù)的圖象關(guān)于x軸對稱,
根據(jù)已知得函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有交點,
即方程在上有解,
即在上有解.
令,,
則,
可知在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故當(dāng)時,,
由于,,且,
所以.
故選:A.
22.(2024高三上·湖南衡陽·階段練習(xí))已知函數(shù)(,為自然對數(shù)的底數(shù))與的圖象上存在關(guān)于軸對稱的點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】設(shè)上一點關(guān)于軸對稱點坐標(biāo)為,則在上,得到方程有解,即函數(shù)與在上有交點,利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的單調(diào)性和最值,可得實數(shù)的取值范圍.
【詳解】設(shè)上一點,,且關(guān)于軸對稱點坐標(biāo)為,在上,
有解,即有解.
令,則,,
當(dāng)時,;當(dāng)時,,在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增
,,,
有解等價于與圖象有交點, .
故選:B
【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)在最值中的應(yīng)用,考查函數(shù)與方程思想,考查學(xué)生邏輯推理能力與計算能力,屬于中檔題.
23.(2024高二下·浙江寧波·期末)若函數(shù)至少存在一個零點,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】將條件轉(zhuǎn)化為有解,然后利用導(dǎo)數(shù)求出右邊函數(shù)的值域即可.
【詳解】因為函數(shù)至少存在一個零點
所以有解
即有解
令,

因為,且由圖象可知,所以
所以在上單調(diào)遞減,令得
當(dāng)時,單調(diào)遞增
當(dāng)時,單調(diào)遞減
所以
且當(dāng)時
所以的取值范圍為函數(shù)的值域,即
故選:A
【點睛】1.本題主要考查函數(shù)與方程、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性及簡單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù),屬于中檔題.
2. 若方程有根,則的范圍即為函數(shù)的值域
24.(2024高二下·湖北·期中)設(shè)函數(shù),記,若函數(shù)至少存在一個零點,則實數(shù)的取值范圍是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由題意先求函數(shù)的定義域,由方程有解得到方程有解,
即有解,令,根據(jù)單調(diào)性求出函數(shù)的值域即為所求.
【詳解】由題意得函數(shù)的定義域為.
又,
∵函數(shù)至少存在一個零點,
∴方程有解,
即有解.
令,
則,
∴當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減.
∴.
又當(dāng)時,;當(dāng)時,.
要使方程有解,則需滿足,
∴實數(shù)的取值范圍是.
故選D.
【點睛】解答本題的關(guān)鍵是把方程有解的問題轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)圖象有公共點的問題,解題時需要根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得到函數(shù)圖象的大體形狀,然后再根據(jù)數(shù)形結(jié)合求解,屬于中檔題.
25.(2024·福建廈門·一模)若至少存在一個實數(shù),使得方程成立,則實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】求出,且,設(shè),則的取值范圍即的值域,利用導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用能求出實數(shù)的取值范圍.
【詳解】∵,∴,且,
設(shè),則的取值范圍即的值域.
,
當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,.
∴當(dāng)時,取最大值,
當(dāng)時,;當(dāng)時,,
∴實數(shù)的取值范圍為.
故選:D.
26.(2024高三·湖南長沙·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)(其中為自然對數(shù)的底數(shù)),若函數(shù)至少存在一個零點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由題意得,構(gòu)造新函數(shù),通過利用函數(shù)的單調(diào)性,可知在處取最小值,函數(shù)至少存在一個零點,只需即可,即可求出實數(shù)的取值范圍.
【詳解】依題意得,函數(shù)至少存在一個零點,且,
可構(gòu)造函數(shù)和,
因為,開口向上,對稱軸為,所以為單調(diào)遞減,為單調(diào)遞增;
而,則,由于,所以為單調(diào)遞減,為單調(diào)遞增;
可知函數(shù)及均在處取最小值,所以在處取最小值,
又因為函數(shù)至少存在一個零點,只需即可,即:
解得:.
故選:D.
【點睛】本題考查了函數(shù)的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用問題,通過構(gòu)造新函數(shù)以及利用二次函數(shù)性質(zhì)和導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)而求出函數(shù)最小值,結(jié)合零點求出參數(shù)范圍.
27.(2024·山東·模擬預(yù)測)已知函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)( )
A.1B.C.2D.
【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)于直線對稱,由零點唯一性得到,求出的值.
【詳解】設(shè),定義域為R,
∴,
故函數(shù)為偶函數(shù),則函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,
故函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,
∵有唯一零點,
∴,即.
故選:D.
28.(2024·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·三模)已知函數(shù)有唯一零點,則( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】換元后,根據(jù)函數(shù)的對稱性,可知是偶函數(shù),根據(jù)只有一個零點,可知只能在對稱軸的地方取值,即可求解.
【詳解】令,則,
記,則,令則,所以是偶函數(shù),圖象關(guān)于軸對稱,因為只有唯一的零點,所以零點只能是于是
故選:C
29.(2024高三下·重慶渝北·階段練習(xí))已知函數(shù),分別是定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)的值為
A.或B.1或C.或2D.或1
【答案】A
【解析】根據(jù)題意,利用函數(shù)的奇偶性,求出,結(jié)合函數(shù)的對稱性得出和都關(guān)于對稱,由有唯一零點,可知,即可求.
【詳解】解:已知,①
且,分別是上的偶函數(shù)和奇函數(shù),
則,
得:,②
①+②得:,
由于關(guān)于對稱,
則關(guān)于對稱,
為偶函數(shù),關(guān)于軸對稱,
則關(guān)于對稱,
由于有唯一零點,
則必有,,
即:,
解得:或.
故選:A.
【點睛】本題考查函數(shù)基本性質(zhì)的應(yīng)用,涉及函數(shù)的奇偶函數(shù),對稱性和零點,考查函數(shù)思想和分析能力.
30.(2024·甘肅張掖·三模)已知函數(shù)有唯一零點,則負(fù)實數(shù)
A.B.C.D.或
【答案】A
【詳解】函數(shù)有唯一零點,
設(shè)
則函數(shù)有唯一零點,

設(shè)∴ 為偶函數(shù),
∵函數(shù) 有唯一零點,
∴與有唯一的交點,
∴此交點的橫坐標(biāo)為0, 解得 或(舍去),
故選A.
31.(2024高一上·天津南開·期末)已知函數(shù),若函數(shù)有兩個零點,則m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】存在兩個零點,等價于與的圖象有兩個交點,數(shù)形結(jié)合求解.
【詳解】
存在兩個零點,等價于與的圖象有兩個交點,在同一直角坐標(biāo)系中繪制兩個函數(shù)的圖象:
由圖可知,保證兩函數(shù)圖象有兩個交點,滿足,解得:
故選:A.
32.(2024高三上·江西·階段練習(xí))已知,函數(shù)恰有3個零點,則m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】分別求出兩段函數(shù)各自的零點,作出圖像利用數(shù)形結(jié)合即可得出答案.
【詳解】設(shè),,
求導(dǎo)
由反比例函數(shù)及對數(shù)函數(shù)性質(zhì)知在上單調(diào)遞增,
且,,故在內(nèi)必有唯一零點,
當(dāng)時,,單調(diào)遞減;
當(dāng)時,,單調(diào)遞增;
令,解得或2,可作出函數(shù)的圖像,
令,即,在之間解得或或,
作出圖像如下圖
數(shù)形結(jié)合可得:,
故選:A
33.(2024高三上·陜西西安·期末)已知函數(shù), 若函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為( )
A.1B.3C.4D.5
【答案】D
【分析】本題首先通過函數(shù)奇偶性求出,再利用導(dǎo)數(shù)研究其在上的零點個數(shù)即可.
【詳解】當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
,
,且定義域為,關(guān)于原點對稱,故為奇函數(shù),
所以我們求出時零點個數(shù)即可,
,,令,解得,
故在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
且,而,故在有1零點,
,故在上有1零點,圖像大致如圖所示:
故在上有2個零點,又因為其為奇函數(shù),則其在上也有2個零點,且,故共5個零點,
故選:D.
34.(2024·天津和平·二模)已知函數(shù) ,若函數(shù)在內(nèi)恰有5個零點,則a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】分析可知,對實數(shù)的取值進(jìn)行分類討論,確定函數(shù)在上的零點個數(shù),然后再確定函數(shù)在上的零點個數(shù),可得出關(guān)于實數(shù)的不等式(組),綜合可得出實數(shù)的取值范圍.
【詳解】當(dāng)時,對任意的,在上至多個零點,不合乎題意,所以,.
函數(shù)的對稱軸為直線,.
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且.
①當(dāng)時,即當(dāng)時,則函數(shù)在上無零點,
所以,函數(shù)在上有個零點,
當(dāng)時,,則,
由題意可得,解得,此時不存在;
②當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在上只有一個零點,
當(dāng)時,,則,則函數(shù)在上只有個零點,
此時,函數(shù)在上的零點個數(shù)為,不合乎題意;
③當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在上有個零點,
則函數(shù)在上有個零點,
則,解得,此時;
④當(dāng)時,即當(dāng)時,函數(shù)在上有個零點,
則函數(shù)在上有個零點,
則,解得,此時,.
綜上所述,實數(shù)的取值范圍是.
故選:D.
【點睛】已知函數(shù)有零點(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.
35.(2024·河南洛陽·一模)已知函數(shù),有三個不同的零點,(其中),則的值為
A.B.C.-1D.1
【答案】D
【詳解】令f(x)=0,分離參數(shù)得a=令h(x)=由h′(x)= 得x=1或x=e.
當(dāng)x∈(0,1)時,h′(x)<0;當(dāng)x∈(1,e)時,h′(x)>0;當(dāng)x∈(e,+∞)時,h′(x)<0.
即h(x)在(0,1),(e,+∞)上為減函數(shù),在(1,e)上為增函數(shù).

∴0<x1<1<x2<e<x3,a=令μ=則a=即μ2+(a-1)μ+1-a=0,
μ1+μ2=1-a<0,μ1μ2=1-a<0,
對于μ=, 則當(dāng)0<x<e時,μ′>0;當(dāng)x>e時,μ′<0.而當(dāng)x>e時,μ恒大于0.不妨設(shè)μ1<μ2,則μ1=, =(1-μ1)2(1-μ2)(1-μ3)
=[(1-μ1)(1-μ2)]2=[1-(1-a)+(1-a)]2=1.
故選D.
點睛:本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,極值等性質(zhì),訓(xùn)練了函數(shù)零點的判斷方法,運用了分離變量法,換元法,函數(shù)構(gòu)造法等數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法,綜合性強.
36.(2024高三上·重慶南岸·階段練習(xí))設(shè)定義在R上的函數(shù)滿足有三個不同的零點且 則的值是( )
A.81B.-81C.9D.-9
【答案】A
【分析】將函數(shù)由三個不同零點轉(zhuǎn)化為方程有三個不同的實根,可得并令,整理得關(guān)于的一元二次方程,若兩根為可求,再由導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性結(jié)合方程最多只有兩個根,可知,即,,進(jìn)而可求目標(biāo)式的值.
【詳解】由有三個不同的零點知:有三個不同的實根,即有三個不同實根,
若,則,整理得,若方程的兩根為,
∴,而,
∴當(dāng)時,即在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,即在上單調(diào)遞增;即當(dāng)時有極小值為,又,有,即.
∵方程最多只有兩個不同根,
∴,即,,
∴.
故選:A
【點睛】關(guān)鍵點點睛:將問題轉(zhuǎn)化為方程有三個不同實根的問題,應(yīng)用換元法轉(zhuǎn)換方程主元為,并結(jié)合導(dǎo)數(shù)研究主元的單調(diào)性,由一元二次方程根只有兩個,可得即有,即可求值.
37.(2024高三上·天津南開·階段練習(xí))設(shè)函數(shù)
①若方程有四個不同的實根,,,,則的取值范圍是
②若方程有四個不同的實根,,,,則的取值范圍是
③若方程有四個不同的實根,則的取值范圍是
④方程的不同實根的個數(shù)只能是1,2,3,6
四個結(jié)論中,正確的結(jié)論個數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】作出的圖像,利用函數(shù)與方程之間的關(guān)系,分析問題,即可得出答案.
【詳解】解:對于①:作出的圖像如下:
若方程有四個不同的實根,,,,則,不妨設(shè),
則,是方程的兩個不等的實數(shù)根,,是方程的兩個不等的實數(shù)根,
所以,,所以,所以,
所以,故①正確;
對于②:由上可知,,,且,
所以,
所以,,
所以,
所以,故②錯誤;
對于③:方程的實數(shù)根的個數(shù),即為函數(shù)與的交點個數(shù),
因為恒過坐標(biāo)原點,當(dāng)時,有3個交點,當(dāng)時最多2個交點,所以,
當(dāng)與相切時,設(shè)切點為,
即,所以,解得,所以,所以,
所以當(dāng)與相切時, 即時,此時有4個交點,
若有4個實數(shù)根,即有4個交點,
當(dāng)時由圖可知只有3個交點,當(dāng)時,
令,,則,則當(dāng)時,即單調(diào)遞增,當(dāng)時,即單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時,函數(shù)取得極大值即最大值,,
又及對數(shù)函數(shù)與一次函數(shù)的增長趨勢可知,當(dāng)無限大時,即在和內(nèi)各有一個零點,即有5個實數(shù)根,故③錯誤;
對于④:,
所以,
所以或,
由圖可知,當(dāng)時,的交點個數(shù)為2,
當(dāng),0時,的交點個數(shù)為3,
當(dāng)時,的交點個數(shù)為4,
當(dāng)時,的交點個數(shù)為1,
所以若時,則,交點的個數(shù)為個,
若時,則,交點的個數(shù)為3個,
若,則,交點有個,
若且時,則且,交點有個,
若,交點有1個,
綜上所述,交點可能有1,2,3,6個,即方程不同實數(shù)根1,2,3,6,故④正確;
故選:B.
38.(2024高一上·天津·期中)已知函數(shù),若方程有四個不同的解且,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】畫出的圖象,根據(jù)圖象將表示為只含的形式,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性求得的取值范圍.
【詳解】.
先作圖象,由圖象可得
因此為,
,
從而.
故選:A

39.(2024高一上·四川南充·期末)已知函數(shù),若方程有四個不同的實根,,,,滿足,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】作出函數(shù)圖象,根據(jù)圖象關(guān)系,得出,,即可求解的取值范圍.
【詳解】作出函數(shù)的圖象,如圖所示:
方程有四個不同的實根,,,,滿足,
則,
即:,所以,
,所以,根據(jù)二次函數(shù)的對稱性可得:,
,
考慮函數(shù)單調(diào)遞增,
,
所以時的取值范圍為.
故選:A
【點睛】此題考查函數(shù)零點的綜合應(yīng)用,涉及分段函數(shù),關(guān)鍵在于根據(jù)對數(shù)函數(shù)和二次函數(shù)的圖象性質(zhì)找出零點的等量關(guān)系,構(gòu)造函數(shù)關(guān)系求解取值范圍.
40.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=,若互不相等的實數(shù)x1,x2,x3滿足f(x1)=f(x2)=f(x3),則的取值范圍是( )
A.()B.(1,4)C.(,4)D.(4,6)
【答案】A
【分析】由函數(shù)解析式作出圖像,令f(x1)=f(x2)=f(x3)=t,t∈(0,),把轉(zhuǎn)化為關(guān)于t的函數(shù)求解.
【詳解】解:畫出分段函數(shù)f(x)=的圖像如圖:
令互不相等的實數(shù)x1,x2,x3滿足f(x1)=f(x2)=f(x3)=t,t∈(0,),
則x1∈,x2∈(0,1),x3∈(1,2),
則=1+t+1﹣t+22t﹣2=2+22t﹣2,
又t∈(0,),
∴∈().
故選:A.
41.(2024·遼寧大連·一模)牛頓迭代法是我們求方程近似解的重要方法.對于非線性可導(dǎo)函數(shù)在附近一點的函數(shù)值可用代替,該函數(shù)零點更逼近方程的解,以此法連續(xù)迭代,可快速求得合適精度的方程近似解.利用這個方法,解方程,選取初始值,在下面四個選項中最佳近似解為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】求出迭代關(guān)系為,結(jié)合逐項計算可得出結(jié)果.
【詳解】令,則,
令,即,可得,
迭代關(guān)系為,
取,則,,
故選:D.
42.(2024·天津)設(shè),函數(shù),若在區(qū)間內(nèi)恰有6個零點,則a的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】由最多有2個根,可得至少有4個根,分別討論當(dāng)和時兩個函數(shù)零點個數(shù)情況,再結(jié)合考慮即可得出.
【詳解】最多有2個根,所以至少有4個根,
由可得,
由可得,
(1)時,當(dāng)時,有4個零點,即;
當(dāng),有5個零點,即;
當(dāng),有6個零點,即;
(2)當(dāng)時,,

當(dāng)時,,無零點;
當(dāng)時,,有1個零點;
當(dāng)時,令,則,此時有2個零點;
所以若時,有1個零點.
綜上,要使在區(qū)間內(nèi)恰有6個零點,則應(yīng)滿足
或或,
則可解得a的取值范圍是.
【點睛】關(guān)鍵點睛:解決本題的關(guān)鍵是分成和兩種情況分別討論兩個函數(shù)的零點個數(shù)情況.
43.(2024·全國)函數(shù)在的零點個數(shù)為
A.2B.3C.4D.5
【答案】B
【解析】令,得或,再根據(jù)x的取值范圍可求得零點.
【詳解】由,
得或,,

在的零點個數(shù)是3,
故選B.
【點睛】本題考查在一定范圍內(nèi)的函數(shù)的零點個數(shù),滲透了直觀想象和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).采取特殊值法,利用數(shù)形結(jié)合和方程思想解題.
44.(2024·湖南)已知函數(shù)與圖象上存在關(guān)于軸對稱的點,則的取值范圍是
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】由題可得存在滿足
,
令,
因為函數(shù)和在定義域內(nèi)都是單調(diào)遞增的,
所以函數(shù)在定義域內(nèi)是單調(diào)遞增的,
又因為趨近于時,函數(shù)且在上有解(即函數(shù)有零點),
所以,
故選:B.
考點:指對數(shù)函數(shù) 方程 單調(diào)性
45.(2024·安徽)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又存在零點的是
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】由選項可知,項均不是偶函數(shù),故排除,項是偶函數(shù),但項與軸沒有交點,即項的函數(shù)不存在零點,故選A.
考點:1.函數(shù)的奇偶性;2.函數(shù)零點的概念.
46.(2024·湖南)函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象的交點個數(shù)為
A.3B.2C.1D.0
【答案】B
【詳解】由已知g(x)=(x-2)2+1,所以其頂點為(2,1),又f(2)=2ln 2∈(1,2),可知點(2,1)位于函數(shù)f(x)=2ln x圖象的下方,故函數(shù)f(x)=2ln x的圖象與函數(shù)g(x)=x2-4x+5的圖象有2個交點.
47.(2024·福建)若函數(shù)的零點與 的零點之差的絕對值不超過0.25, 則可以是
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】試題分析:因為函數(shù)g(x)=4x+2x-2在R上連續(xù),且,,設(shè)函數(shù)的g(x)=4x+2x-2的零點為,根據(jù)零點存在性定理,有,則,所以,又因為f (x)=4x-1的零點為,函數(shù)f (x)=(x-1)2的零點為x=1,f (x)=ex-1的零點為,f (x)=ln(x-0.5)的零點為,符合為,所以選A.
考點: 零點的概念,零點存在性定理.
48.(2024高三上·河南許昌·開學(xué)考試)已知二次函數(shù)的兩個零點為,若,,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)函數(shù)零點的定義,結(jié)合一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解即可.
【詳解】由,,得,,由,
由,解得,


故選:D
【點睛】關(guān)鍵點睛:根據(jù)已知不等式得到是解題的關(guān)鍵.
49.(河北省唐山市第十一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題)函數(shù)f(x)=的零點所在的一個區(qū)間是
A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)
【答案】B
【詳解】試題分析:因為函數(shù)f(x)=2+3x在其定義域內(nèi)是遞增的,那么根據(jù)f(-1)=,f(0)=1+0=1>0,那么函數(shù)的零點存在性定理可知,函數(shù)的零點的區(qū)間為(-1,0),選B.
考點:本試題主要考查了函數(shù)零點的問題的運用.
點評:解決該試題的關(guān)鍵是利用零點存在性定理,根據(jù)區(qū)間端點值的乘積小于零,得到函數(shù)的零點的區(qū)間.
50.(2024高三上·江西·開學(xué)考試)函數(shù)的零點所在區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)零點存在性定理分析判斷
【詳解】因為在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,
所以至多有一個零點,
因為,,
所以在零點在區(qū)間,
故選:A.
51.(2024·浙江)已知是函數(shù)的一個零點,若,則( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】B
【分析】轉(zhuǎn)化是函數(shù)的一個零點為是函數(shù)與的交點的橫坐標(biāo),畫出函數(shù)圖像,利用圖像判斷即可
【詳解】因為是函數(shù)的一個零點,則是函數(shù)與的交點的橫坐標(biāo),畫出函數(shù)圖像,如圖所示,
則當(dāng)時,在下方,即;
當(dāng)時,在上方,即,
故選:B
【點睛】本題考查函數(shù)的零點問題,考查數(shù)形結(jié)合思想與轉(zhuǎn)化思想
52.(2024高二下·河南·期末)對實數(shù)和,定義運算“”:,設(shè)函數(shù),,若函數(shù)的圖象與軸恰有兩個公共點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)新定義的運算法則,列出函數(shù)的解析式,從而問題轉(zhuǎn)化為圖象的交點問題,結(jié)合圖象即可得解.
【詳解】由,得=,
因為函數(shù)的圖象與軸恰有兩個公共點,
所以的圖象有兩個交點,如圖:

由圖可知,當(dāng)時,函數(shù)的圖象有兩個公共點,
所以的取值范圍是,
故選:B.
53.(2024高三下·上海寶山·階段練習(xí))已知函數(shù)是定義域在R上的奇函數(shù),且當(dāng)時,,則關(guān)于在R上零點的說法正確的是( )
A.有4個零點,其中只有一個零點在內(nèi)
B.有4個零點,其中只有一個零點在內(nèi),兩個在內(nèi)
C.有5個零點,都不在內(nèi)
D.有5個零點,其中只有一個零點在內(nèi),一個在
【答案】C
【分析】解法一:先研究時,零點的情況,根據(jù)零點的情況,以及函數(shù)圖象的平移,即可得出時零點的個數(shù).然后根據(jù)奇函數(shù)的對稱性以及特性,即可得出答案;解法二:求解方程,也可以得出時零點的個數(shù). 然后根據(jù)奇函數(shù)的對稱性以及特性,即可得出答案.
【詳解】解法一:根據(jù)對稱性可以分三種情況研究
(1)的情況,是把拋物線與軸交點為向上平移了0.02,則與軸交點變至之間了,所以在之間有兩個零點;
(2)當(dāng)時,,根據(jù)對稱性之間也有兩個零點
(3)是定義在R上的奇函數(shù),故,
所以有五個零點.
解法二:
(1)直接解方程的兩根
也可以得兩根為,都在之間;
(2)當(dāng)時,,根據(jù)對稱性之間也有兩個零點
(3)是定義在R上的奇函數(shù),故,
所以有五個零點.
故選:C.
【點睛】方法點睛:先求出時,零點的情況.然后根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì),即可得出答案.
54.(2024·湖南·模擬預(yù)測)有甲、乙兩個物體同時從A地沿著一條固定路線運動,甲物體的運動路程(千米)與時間t(時)的關(guān)系為,乙物體運動的路程(千米)與時間t(時)的關(guān)系為,當(dāng)甲、乙再次相遇時,所用的時間t(時)屬于區(qū)間( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)給定條件,構(gòu)造函數(shù),,利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)零點作答.
【詳解】設(shè)當(dāng)甲、乙再次相遇時,所用的時間為t小時,則,
令,,求導(dǎo)得,由得,
而函數(shù)在上單調(diào)遞增,即當(dāng)時,,當(dāng),,
因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
而當(dāng)時,,,,因此存在唯一,使得,
所以當(dāng)甲、乙再次相遇時,所用的時間t(時)屬于區(qū)間.
故選:B
55.(2024高一·上海·假期作業(yè))關(guān)于的方程,給出下列四個命題:
①存在實數(shù),使得方程恰有2個不同的實根;
②存在實數(shù),使得方程恰有4個不同的實根;
③存在實數(shù),使得方程恰有5個不同的實根;
④存在實數(shù),使得方程恰有8個不同的實根.
其中假命題的個數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
【答案】A
【分析】令,則,作出這兩個函數(shù)的圖象,利用兩個函數(shù)的圖象可得結(jié)果.
【詳解】令,則,
作出這兩個函數(shù)的圖象,如圖:

由圖可知,
當(dāng)時,只有一個大于的根,則方程恰有兩個實根;故①為真命題;
當(dāng)時,由得或,
當(dāng)時,,當(dāng)時,或,此時原方程恰有5個實根,故③為真命題;
當(dāng)時,有兩個實根,兩個實根在內(nèi),此時原方程有8個實根,故④為真命題;
當(dāng)時,由得,則方程恰有4個實根;此時原方程恰有4個實根,故②為真命題.
故選:A
【點睛】關(guān)鍵點點睛:構(gòu)造兩個函數(shù),利用兩個函數(shù)的圖象求解是本題的解題關(guān)鍵.
56.(2024高一上·浙江金華·階段練習(xí))是定義在區(qū)間上的奇函數(shù),其圖象如圖所示:令,則下列關(guān)于函數(shù)的敘述正確的是( )
A.若,則函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱
B.若,,則方程有大于2的實根
C.若,,則方程有兩個實根
D.若,,則方程有三個實根
【答案】B
【分析】A.取,判斷;B.由,仍是奇函數(shù),2仍是它的一個零點,再由上下平移判斷; C.取,判斷;D.取,判斷.
【詳解】A.若,,則函數(shù)不是奇函數(shù),其圖象不可能關(guān)于原點對稱,故錯誤;
B.當(dāng)時,仍是奇函數(shù),2仍是它的一個零點,但單調(diào)性與相反,若再加b,,則圖象又向下平移個單位長度,所以有大于2的實根,故正確;
C.若,,則,其圖象由的圖象向上平移2個單位長度,那么只有1個零點,所以只有1個實根,故錯誤;
D.若,,則的圖象由的圖象向下平移3個單位長度,它只有1個零點,即只有一個實根,故錯誤.
故選:B.
57.(2024高一上·廣東中山·期中)下列圖像表示的函數(shù)中能用二分法求零點的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】先判斷圖像對應(yīng)的是否函數(shù),再判斷它們是不是變號零點,逐項判斷可得答案.
【詳解】四個圖像中,與x軸垂直的直線和圖像只有一個交點,所以四個圖像都表示函數(shù)的圖像,
對于A,函數(shù)圖像和x軸無交點,所以無零點,故錯誤;
對于B,D,函數(shù)圖像和x軸有交點,函數(shù)均有零點,但它們均是不變號零點,因此都不能用二分法求零點;
對于C,函數(shù)圖像是連續(xù)不斷的,且函數(shù)圖像與x軸有交點,并且其零點為變號零點.
故選:C.
58.(2024高一下·湖北·階段練習(xí))某同學(xué)用二分法求函數(shù)的零點時,計算出如下結(jié)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
【分析】根據(jù)二分法基本原理滿足判斷即可.
【詳解】,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.
59.(2024高一下·江蘇南京·期中)用二分法研究函數(shù)的零點時,第一次計算,得,,第二次應(yīng)計算,則等于( )
A.1B.C.0.25D.0.75
【答案】C
【分析】根據(jù)二分法的定義計算可得;
【詳解】解:因為,,所以在內(nèi)存在零點,
根據(jù)二分法第二次應(yīng)該計算,其中;
故選:C
二、多選題
60.(2024高三上·遼寧大連·階段練習(xí))已知函數(shù),下列關(guān)于函數(shù)的零點個數(shù)的說法中,正確的是( )
A.當(dāng),有1個零點B.當(dāng)時,有3個零點
C.當(dāng),有2個零點D.當(dāng)時,有7個零點
【答案】ABD
【分析】將函數(shù)的零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為解的個數(shù)問題,設(shè),即有,然后結(jié)合每個選項中t的范圍作出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合,即可求解相應(yīng)方程的解,進(jìn)而確定函數(shù)零點個數(shù).
【詳解】令,則,設(shè),則等價于,
則函數(shù)的零點個數(shù)問題即為解的個數(shù)問題;
二次函數(shù),其圖象開口向上,過點,對稱軸為,
對于A,當(dāng)時,作出函數(shù)的圖象如圖:

由圖象可知有一個根,
則由可知此時方程只有一個解,
此時函數(shù)的零點個數(shù)為1,A正確;
對于B,當(dāng)時,,
作出函數(shù)的圖象如圖:

由圖象可知有一個根,
令,令,
則有3個解,即和,
此時此時函數(shù)有3個零點,B正確;
對于C,當(dāng)時,分析同A,函數(shù)有1個零點,C錯誤;
對于D,當(dāng)時,,
作出函數(shù)的圖象如圖:

由圖象可知有3個根,
當(dāng)時,;
當(dāng)時,,
則對于,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,此時共有3個解;
對于,此時有1個解,
即有2個解,
對于,此時有1個解,
即無解,
故此時函數(shù)有7個零點,D正確;
故選:ABD
【點睛】方法點睛:本題是關(guān)于復(fù)合函數(shù)的零點的判斷問題,首先將零點問題轉(zhuǎn)化為方程的解的問題;解答時要采用換元的方法,利用數(shù)形結(jié)合法,先判斷外層函數(shù)對應(yīng)方程的解的個數(shù)問題,繼而求解內(nèi)層函數(shù)對應(yīng)方程的解.
61.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測)設(shè)函數(shù)有4個零點,分別為,則下列說法正確的是( )
A.B.
C.的取值與無關(guān)D.的最小值為10
【答案】AD
【分析】根據(jù)題意分析可得:原函數(shù)的4個零點可表示為直線與函數(shù)交點的橫坐標(biāo),結(jié)合圖象以及基本不等式逐項分析判斷.
【詳解】令,可得:
當(dāng)時,即,可得;
當(dāng)時,即,可得,;
當(dāng)時,即,可得,.
原函數(shù)的4個零點可表示為直線與函數(shù)交點的橫坐標(biāo),
對于選項A、C:如圖所示,是方程的兩個解,
根據(jù)韋達(dá)定理可得:,即可知選項A成立,選項C不成立;
對于選項B:因為,結(jié)合圖象可得,即可知選項B不成立;
對于選項D:其中,
則有,當(dāng)且僅當(dāng)時,成立,
綜上所述:的最小值為10,選項D成立.
故選:AD.

【點睛】方法點睛:利用函數(shù)零點求參數(shù)值或取值范圍的方法
(1)利用零點存在的判定定理構(gòu)建不等式求解;
(2)分離參數(shù)后轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域(最值)問題求解;
(3)轉(zhuǎn)化為兩熟悉的函數(shù)圖象的上、下關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.
62.(2024高三上·重慶渝中·階段練習(xí))已知函數(shù),若關(guān)于的方程有個不等的實根、、、且,則下列判斷正確的是( )
A.當(dāng)時,B.當(dāng)時,的范圍為
C.當(dāng)時,D.當(dāng)時,的范圍為
【答案】ABC
【分析】令,求出方程的兩根,數(shù)形結(jié)合可判斷A選項;根據(jù)零點個數(shù)得出關(guān)于的不等式組,求出的范圍,可判斷BD選項;利用二次函數(shù)的對稱性與對數(shù)運算可判斷C選項.
【詳解】令,則,,
A.當(dāng)時,,,由有解,有4解,故,A對;
B.當(dāng)時,則方程、各有一解,
當(dāng)時,,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
由圖可得,解得,B對;
C.當(dāng)時,如下圖所示:
由圖象可知,點、關(guān)于直線對稱,則,
由圖可知,,,由可得,所以,,
則,因此,,C對;
D.當(dāng)時,有兩種情況:或,
從而可得的范圍為,D錯.
故選:ABC.
【點睛】方法點睛:已知函數(shù)有零點(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.
63.(2024高三上·廣東東莞·階段練習(xí))已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且時,,則下列結(jié)論正確的是( )
A.的解集為
B.當(dāng)時,
C.有且只有兩個零點
D.
【答案】ABD
【分析】由函數(shù)的奇偶性求解可判斷B;利用B中的結(jié)論及已知條件解不等式可判斷A;由函數(shù)的解析式及奇函數(shù)的性質(zhì)求出零點可判斷C;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值可判斷D.
【詳解】因為函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),所以,
當(dāng)時,,則,故B正確;
當(dāng)時,,由即,解得;
當(dāng)時,,由即,解得,
所以的解集為,故A正確;
當(dāng)時,由,解得;
因為是定義在上的奇函數(shù),所以;
當(dāng)時,由,解得,
故有且只有三個零點,故C錯誤;
當(dāng)時,,,
故在上單調(diào)遞增,所以,,
則,故D正確.
故選:ABD.
64.(2024高一上·山東菏澤·期末)已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.函數(shù)有且僅有一個零點0B.
C.在上單調(diào)遞增D.在上單調(diào)遞減
【答案】BC
【分析】根據(jù)分段函數(shù)解析式,結(jié)合對數(shù)函數(shù)性質(zhì)判斷單調(diào)性和零點.
【詳解】由函數(shù),可得有兩個零點0、1,故A錯誤;
由于,故B正確;
當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增,故C正確;
當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,故D錯誤.
故選:BC.
三、填空題
65.(2024·山東)已知定義在R上的奇函數(shù)滿足,且在區(qū)間上是增函數(shù),若方程在區(qū)間上有四個不同的根,則
【答案】
【分析】說明函數(shù)是周期為8的函數(shù),求出其對稱軸,畫出函數(shù)的大致圖像,根據(jù)圖像判斷即可.
【詳解】解:定義在R上的奇函數(shù),所以,,
又,所以,8是函數(shù)的一個周期,
所以,所以是函數(shù)的一條對稱軸,函數(shù)的對稱軸是,根據(jù)以上性質(zhì)畫出函數(shù)的大致圖像:

有圖像知,,所以,
故答案為:
【點睛】把函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性與方程的根的個數(shù)結(jié)合起來考查,中檔題.
66.(2024·天津)已知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象恰有兩個交點,則實數(shù)k的取值范圍是 .
【答案】
【分析】函數(shù)過定點(0,-2),由數(shù)形結(jié)合:
【考點定位】本題考查函數(shù)的圖像和性質(zhì),考查學(xué)生畫圖、識圖以及利用圖像解決問題的能力.
67.(2024·安徽)在平面直角坐標(biāo)系中,若直線與函數(shù)的圖像只有一個交點,則的值為 .
【答案】
【詳解】試題分析:時取得最小值.即函數(shù)的圖像的最低點為.
當(dāng)時,由數(shù)形結(jié)合可知此時直線與的圖像必有兩個交點,故舍;
當(dāng)時,要使直線與的圖像只有一個交點,則有直線必過點,
即,解得.
綜上可得.
考點:1函數(shù)圖像交點問題;2數(shù)形結(jié)合思想.
68.(2024高三·全國·專題練習(xí))人們很早以前就開始探索高次方程的數(shù)值求解問題.牛頓在《流數(shù)法》一書中,給出了高次代數(shù)方程的一種數(shù)值解法——牛頓法.這種求方程根的方法,在科學(xué)界已被廣泛采用.例如求方程的近似解,先用函數(shù)零點存在定理,令,,,得上存在零點,取,牛頓用公式反復(fù)迭代,以作為的近似解,迭代兩次后計算得到的近似解為 ;以為初始區(qū)間,用二分法計算兩次后,以最后一個區(qū)間的中點值作為方程的近似解,則近似解為 .
【答案】
【分析】第一空,理解消楚“迭代”的含義,實際上是一個遞推數(shù)列,反復(fù)代入給定的表達(dá)式,計算即可;第二空,根據(jù)二分法依次取區(qū)間中點值計算即可.
【詳解】已知,則.
迭代1次后,;
選代2次后,;
用二分法計算第1次,區(qū)間的中點為,,,所以近似解在區(qū)間上;
用二分法計算第2次,區(qū)間的中點為,,,所以近似解在區(qū)間上,取其中點值,
故所求近似解為.
故答案為:,
69.(2003·全國)方程的根 .(結(jié)果精確到0.1)
【答案】2.6
【分析】首先確定根在之間,設(shè),通過二分法結(jié)合計算器確定其答案.
【詳解】設(shè),函數(shù)單調(diào)遞增,

,
,
結(jié)果保留到,則.
故答案為:.
70.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)已知實數(shù),滿足,,則 .
【答案】4
【分析】根據(jù)指數(shù)式與對數(shù)式的互化公式,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性和零點存在原理進(jìn)行求解即可.
【詳解】由,即,
即,
令,則,
即,即.
由,得,
設(shè)函數(shù),顯然該函數(shù)增函數(shù),
又,
所以函數(shù)在上有唯一的零點,
因此,即,
所以.
故答案為:4.
71.(2024·新疆·二模)已知函數(shù),若存在唯一的零點,且,則的取值范圍是 .
【答案】
【分析】通過對進(jìn)行分類討論,利用導(dǎo)數(shù)來判斷函數(shù)的單調(diào)性,再利用函數(shù)零點的存在性定理,判斷出函數(shù)在定義上的零點,進(jìn)而得出結(jié)果.
【詳解】因為,所以
當(dāng)時,有,解得,所以當(dāng)時,有兩個零點,不符合題意;
當(dāng)時,由,解得或,且有,,
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;
又因為,,
所以,存在一個正數(shù)零點,所以不符合題意;
當(dāng)時,令,解得或,且有,
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞增;
當(dāng),,在區(qū)間上單調(diào)遞減;
又因為,,
所以,存在一個負(fù)數(shù)零點,要使存在唯一的零點,
則滿足,解得或,又因為,所以,
綜上,的取值范圍是.
故答案為:.
72.(2024·天津濱海新·三模)已知函數(shù),若函數(shù)在上恰有三個不同的零點,則的取值范圍是 .
【答案】
【分析】根據(jù)函數(shù)與方程之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化兩個函數(shù)圖象交點個數(shù)問題,利用分段函數(shù)的表達(dá)式,結(jié)合題意將其轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)根的分布問題,利用數(shù)形結(jié)合進(jìn)行求解即可.
【詳解】當(dāng)時,,
因為恰有三個不同的零點,
函數(shù)在上恰有三個不同的零點,即有三個解,
而無解,故.
當(dāng)時,函數(shù)在上恰有三個不同的零點,
即,即與的圖象有三個交點,如下圖,
當(dāng)時,與必有1個交點,
所以當(dāng)時,有2個交點,
即,即令在內(nèi)有兩個實數(shù)解,
,

當(dāng)時,函數(shù)在上恰有三個不同的零點,
即,即與的圖象有三個交點,如下圖,

當(dāng)時,必有1個交點,
當(dāng)時,與有2個交點,
所以,即在上有根,

故,解得:.
綜上所述:的取值范圍是.
故答案為:.
【點睛】關(guān)鍵點睛:本題主要考查函數(shù)方程的應(yīng)用,結(jié)合分段函數(shù)的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)交點個數(shù)問題,數(shù)形結(jié)合是解決本題的關(guān)鍵.綜合性較強,有一定的難度.
73.(2024·江蘇·模擬預(yù)測)若曲線有兩條過的切線,則a的范圍是 .
【答案】
【分析】由題可將曲線有兩條過的切線轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象與直線有兩個交點.后利用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性,畫出大致圖象,即可得答案.
【詳解】設(shè)切線切點為,因,則切線方程為:.
因過,則,由題函數(shù)圖象
與直線有兩個交點.,
得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
又,,.
據(jù)此可得大致圖象如下.則由圖可得,當(dāng)時,曲線有兩條過的切線.
故答案為:
74.(2024·廣東·模擬預(yù)測)已知實數(shù)m,n滿足,則 .
【答案】
【分析】首先根據(jù)條件進(jìn)行同構(gòu)變形,從而構(gòu)造函數(shù),結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.
【詳解】因為,所以,
故,即,
即.
由,得.
令,因為增函數(shù)+增函數(shù)=增函數(shù),所以函數(shù)在R上單調(diào)遞增,
而,故,解得,則.
故答案為:
75.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的零點為,函數(shù)的零點為,則 .
【答案】2
【分析】根據(jù)零點的定義,等價轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)求交點,根據(jù)反函數(shù)的定義,結(jié)合對稱性,可得答案.
【詳解】由,得, 函數(shù)與互為反函數(shù),
在同一坐標(biāo)系中分別作出函數(shù),,的圖象,
如圖所示,則,,由反函數(shù)性質(zhì)知A,B關(guān)于對稱,
則,.
故答案為:.
76.(2024高二下·安徽蚌埠·期末)已知函數(shù),,若函數(shù)存在零點2023,則函數(shù)一定存在零點,且 .(只寫一個即可)
【答案】
【分析】由函數(shù)存在零點2023求得值,代入函數(shù),再求解方程 得答案.
【詳解】存在零點2023,
是方程的根,即,
所以.
由,得,
得,
即一定是方程的一個根,
也就是函數(shù)一定存在零點,且.
故答案為:
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(一)
求函數(shù)的零點或零點所在區(qū)間
求函數(shù)零點的方法:
(1)代數(shù)法,即求方程的實根,適合于宜因式分解的多項式;(2)幾何法,即利用函數(shù)的圖像和性質(zhì)找出零點,適合于宜作圖的基本初等函數(shù).
題型1:求函數(shù)的零點或零點所在區(qū)間
1-1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù), ,函數(shù)的零點為 .
【答案】
【分析】第一空:利用代入法直接求解即可;第二空,令,分類討論即可得解.
【詳解】因為,
所以,則;
令,則,即,
當(dāng)時,,解得;
當(dāng)時,,解得(舍去);
綜上:函數(shù)的零點為.
故答案為:;.
1-2.(2024高三·全國·專題練習(xí))函數(shù)的零點為 .
【答案】4
【分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的定義及函數(shù)零點的定義計算即可.
【詳解】依題意有,
所以.
故答案為:4.
1-3.(2007·湖南)函數(shù)的圖象和函數(shù)的圖象的交點個數(shù)是
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【詳解】試題分析:解:在同一坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象和函數(shù)g(x)=lg2x的圖象,如下圖所示:
由函數(shù)圖象得,兩個函數(shù)圖象共有3個交點,故選C.
考點:1.函數(shù)的圖象與圖象變化;2.零點個數(shù).
1-4.(2024·湖北)方程的實數(shù)解的個數(shù)為 .
【答案】2
【詳解】因為,作出函數(shù)的圖像,從圖像可以觀察到兩函數(shù)的圖像有兩個公共點,所以方程的實數(shù)解的個數(shù)為2.
1-5.(2024·北京)已知函數(shù),在下列區(qū)間中,包含零點的區(qū)間是
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】因為,,所以由根的存在性定理可知:選C.
考點:本小題主要考查函數(shù)的零點知識,正確理解零點定義及根的存在性定理是解答好本類題目的關(guān)鍵.
1-6.(2024高三上·陜西渭南·階段練習(xí))已知函數(shù)的零點位于區(qū)間內(nèi),則 .
【答案】2
【分析】利用函數(shù)單調(diào)性和零點存在性定理可知,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在零點即可得出結(jié)果.
【詳解】由題意可知函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,
易知,
而,所以,
根據(jù)零點存在定理可知,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在零點,
所以可得.
故答案為:
1-7.(2024高一上·北京·期中)設(shè)函數(shù)y=x3與y=的圖象的交點為(x0,y0),則x0所在的區(qū)間是( )
A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)
【答案】B
【解析】函數(shù)y=x3與y=的圖象的交點的橫坐標(biāo)即為的零點,將問題轉(zhuǎn)化為確定函數(shù)的零點所在區(qū)間的問題,再由函數(shù)零點的存在性定理可得到答案.
【詳解】設(shè),則是增函數(shù),又
.
所以,
所以x0所在的區(qū)間是(1,2)
故選:B
【點睛】本題考查函數(shù)圖象的交點,考查函數(shù)的零點,解題的關(guān)鍵是構(gòu)建函數(shù),正確運用函數(shù)零點存在定理,屬于中檔題.
(二)
利用函數(shù)的零點確定參數(shù)的取值范圍
本類問題應(yīng)細(xì)致觀察、分析圖像,利用函數(shù)的零點及其他相關(guān)性質(zhì),建立參數(shù)關(guān)系,列關(guān)于參數(shù)的不等式,解不等式,從而獲解.
題型2:利用函數(shù)的零點(個數(shù))確定參數(shù)的取值范圍
2-1.(2024·天津北辰·三模)設(shè),對任意實數(shù)x,記.若有三個零點,則實數(shù)a的取值范圍是 .
【答案】
【分析】分析函數(shù)的零點,由條件列不等式求a的取值范圍.
【詳解】令,
因為函數(shù)有一個零點,函數(shù)至多有兩個零點,
又有三個零點,
所以必須有兩個零點,且其零點與函數(shù)的零點不相等,
且函數(shù)與函數(shù)的零點均為函數(shù)的零點,
由可得,,所以,
所以為函數(shù)的零點,
即,
所以,
令,可得,
由已知有兩個根,
設(shè),則有兩個正根,
所以,,
所以,故,
當(dāng)時,有兩個根,
設(shè)其根為,,則,
設(shè),則,,
所以,
令,則,
則,,
且,,
所以當(dāng)時,,
所以當(dāng)時,為函數(shù)的零點,又也為函數(shù)的零點,
且與互不相等,
所以當(dāng)時,函數(shù)有三個零點.
故答案為:.
【點睛】方法點睛:函數(shù)零點的求解與判斷方法:
(1)直接求零點:令,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點.
(2)零點存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個零點.
(3)利用圖象交點的個數(shù):將函數(shù)變形為兩個函數(shù)的差,畫兩個函數(shù)的圖象,看其交點的橫坐標(biāo)有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.
2-2.(2024高一上·江西·階段練習(xí))函數(shù)的一個零點在區(qū)間內(nèi),則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】先判斷出在上是增函數(shù),利用零點存在定理列不等式,即可求a的范圍.
【詳解】∵和在上是增函數(shù),
∴在上是增函數(shù),
∴只需即可,即,解得.
故選:D.
2-3.(2024高三下·上海浦東新·階段練習(xí))已知函數(shù)在上有零點,則實數(shù)的取值范圍 .
【答案】
【分析】通過討論的范圍,利用函數(shù)的單調(diào)性及零點存在定理判斷函數(shù)的零點個數(shù),從而確定的范圍.
【詳解】當(dāng)時,,,,
故,由零點存在性定理知:在區(qū)間上至少有1個零點;
當(dāng)時,,符合題意;
當(dāng)時,,
,
由零點存在性定理知,在區(qū)間至少有1個零點;
當(dāng)時,
,
因為,,所以,,
當(dāng)時,,,遞增,
當(dāng)時,,,遞減,
故在上遞增,在上遞減,
又,即在上,,
故在區(qū)間上沒有零點.
所以,當(dāng)時,函數(shù)在上有零點.
令,,
可知為奇函數(shù),圖象關(guān)于原點對稱,
從而,當(dāng)時,函數(shù)在上有零點.
又當(dāng)時,,符合題意,
綜上,實數(shù)的取值范圍.
故答案為:.
2-4.(2024·浙江紹興·二模)已知函數(shù),若在區(qū)間上有零點,則的最大值為 .
【答案】
【分析】設(shè),即可求出b,繼而求出的表達(dá)式,將看作主元,配方得,記,即可求解最大值.
【詳解】設(shè),則,
此時,則,
令,
當(dāng)時,,
記,則,
所以在上遞增,在上遞減,
故,所以,
所以的最大值為.
故答案為:.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題是雙參數(shù)函數(shù)的零點問題,
第一步消參:通過設(shè)零點,代入方程,得到其中一個參數(shù)的表達(dá)式,
第二步主元法求最值:將所求表達(dá)式通過主元法(關(guān)于另一個參數(shù))構(gòu)造函數(shù)求出最值,即可求解.
2-5.(2024·天津)設(shè),函數(shù),若恰有兩個零點,則的取值范圍為 .
【答案】
【分析】根據(jù)絕對值的意義,去掉絕對值,求出零點,再根據(jù)根存在的條件即可判斷的取值范圍.
【詳解】(1)當(dāng)時,,
即,
若時,,此時成立;
若時,或,
若方程有一根為,則,即且;
若方程有一根為,則,解得:且;
若時,,此時成立.
(2)當(dāng)時,,
即,
若時,,顯然不成立;
若時,或,
若方程有一根為,則,即;
若方程有一根為,則,解得:;
若時,,顯然不成立;
綜上,
當(dāng)時,零點為,;
當(dāng)時,零點為,;
當(dāng)時,只有一個零點;
當(dāng)時,零點為,;
當(dāng)時,只有一個零點;
當(dāng)時,零點為,;
當(dāng)時,零點為.
所以,當(dāng)函數(shù)有兩個零點時,且.
故答案為:.
【點睛】本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)定義去掉絕對值,求出方程的根,再根據(jù)根存在的條件求出對應(yīng)的范圍,然后根據(jù)范圍討論根(或零點)的個數(shù),從而解出.
2-6.(2024·天津)設(shè),對任意實數(shù)x,記.若至少有3個零點,則實數(shù)的取值范圍為 .
【答案】
【分析】設(shè),,分析可知函數(shù)至少有一個零點,可得出,求出的取值范圍,然后對實數(shù)的取值范圍進(jìn)行分類討論,根據(jù)題意可得出關(guān)于實數(shù)的不等式,綜合可求得實數(shù)的取值范圍.
【詳解】設(shè),,由可得.
要使得函數(shù)至少有個零點,則函數(shù)至少有一個零點,則,
解得或.
①當(dāng)時,,作出函數(shù)、的圖象如下圖所示:
此時函數(shù)只有兩個零點,不合乎題意;
②當(dāng)時,設(shè)函數(shù)的兩個零點分別為、,
要使得函數(shù)至少有個零點,則,
所以,,解得;
③當(dāng)時,,作出函數(shù)、的圖象如下圖所示:
由圖可知,函數(shù)的零點個數(shù)為,合乎題意;
④當(dāng)時,設(shè)函數(shù)的兩個零點分別為、,
要使得函數(shù)至少有個零點,則,
可得,解得,此時.
綜上所述,實數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
【點睛】方法點睛:已知函數(shù)有零點(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.
(三)
嵌套函數(shù)的零點問題
1、涉及幾個根的取值范圍問題,需要構(gòu)造新的函數(shù)來確定取值范圍.
2、二次函數(shù)作為外函數(shù)可以通過參變分離減少運算,但是前提就是函數(shù)的基本功要扎實.
題型3:嵌套函數(shù)的零點問題
3-1.(2024高三上·浙江紹興·期中)已知函數(shù)有三個不同的零點.其中,則的值為( )
A.1B.C.D.
【答案】A
【分析】令,求得導(dǎo)數(shù)和單調(diào)性,畫出圖象,從而考慮有兩個不同的根,從而可得或,結(jié)合圖象可得,,,結(jié)合韋達(dá)定理即可得到所求值.
【詳解】解:令,則,
故當(dāng)時,,是增函數(shù),
當(dāng)時,,是減函數(shù),
可得處取得最小值,
,,畫出的圖象,
由可化為,
故結(jié)合題意可知,有兩個不同的根,
故,故或,
不妨設(shè)方程的兩個根分別為,,
①若,,
與相矛盾,故不成立;
②若,則方程的兩個根,一正一負(fù);
不妨設(shè),結(jié)合的性質(zhì)可得,,,,

又,,

故選:A.

【點睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用及轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,同時考查了分類討論思想的應(yīng)用,屬于難題.
3-2.(2024·江蘇南通·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若關(guān)于的方程有且只有三個不同的實數(shù)解,則正實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】化簡函數(shù)解析式,分析可知關(guān)于的方程、共有個不同的實數(shù)解,利用代數(shù)法可知方程有兩個根,分析可得出關(guān)于實數(shù)的不等式組,由此可解得實數(shù)的取值范圍.
【詳解】因為,
由可得,
所以,關(guān)于的方程、共有個不同的實數(shù)解.
①先討論方程的解的個數(shù).
當(dāng)時,由,可得,
當(dāng)時,由,可得,
當(dāng)時,由,可得,
所以,方程只有兩解和;
②下面討論方程的解的個數(shù).
當(dāng)時,由可得,可得或,
當(dāng)時,由,可得,此時方程有無數(shù)個解,不合乎題意,
當(dāng)時,由可得,
因為,由題意可得或或,
解得或.
因此,實數(shù)的取值范圍是.
故選:B.
3-3.(2024·河南安陽·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則關(guān)于的方程有個不同實數(shù)解,則實數(shù)滿足( )
A.且B.且
C.且D.且
【答案】C
【分析】令,利用換元法可得,由一元二次方程的定義知該方程至多有兩個實根、,作出函數(shù)的圖象,結(jié)合題意和圖象可得、,進(jìn)而得出結(jié)果.
【詳解】令,作出函數(shù)的圖象如下圖所示:
由于方程至多兩個實根,設(shè)為和,
由圖象可知,直線與函數(shù)圖象的交點個數(shù)可能為0?2?3?4,
由于關(guān)于x的方程有7個不同實數(shù)解,
則關(guān)于u的二次方程的一根為,則,
則方程的另一根為,
直線與函數(shù)圖象的交點個數(shù)必為4,則,解得.
所以且.
故選:C.
3-4.(2024·四川廣安·一模)已知函數(shù),設(shè)關(guān)于的方程有個不同的實數(shù)解,則的所有可能的值為
A.B.或C.或D.或或
【答案】A
【詳解】在和上單增,上單減,又當(dāng)時,時,故的圖象大致為:
令,則方程必有兩個根,且,不仿設(shè) ,當(dāng)時,恰有,此時,有個根,,有個根,當(dāng)時必有,此時無根,有個根,當(dāng)時必有,此時有個根,,有個根,綜上,對任意,方程均有個根,故選A.
【方法點睛】已知函數(shù)零點(方程根)的個數(shù),求參數(shù)取值范圍的三種常用的方法:(1)直接法,直接根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法,先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法,先對解析式變形,在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)的圖象,然后數(shù)形結(jié)合求解.一是轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)的圖象的交點個數(shù)問題,畫出兩個函數(shù)的圖象,其交點的個數(shù)就是函數(shù)零點的個數(shù),二是轉(zhuǎn)化為的交點個數(shù)的圖象的交點個數(shù)問題 .
(四)
二分法
所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進(jìn)而得到零點的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函數(shù)零點的近似值.
題型4:二分法
4-1.(2024高三·全國·專題練習(xí))用二分法求函數(shù)在區(qū)間上的零點,要求精確度為時,所需二分區(qū)間的次數(shù)最少為( )
A.5B.6C.7D.8
【答案】C
【分析】由于長度等于1區(qū)間,每經(jīng)這一次操作,區(qū)間長度變?yōu)樵瓉淼囊话?,那么?jīng)過次操作后,區(qū)間長度變?yōu)?,若要求精確度為時則,解不等式即可求出所需二分區(qū)間的最少次數(shù).
【詳解】因為開區(qū)間的長度等于1,每經(jīng)這一次操作,區(qū)間長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br>所以經(jīng)過次操作后,區(qū)間長度變?yōu)椋?br>令,解得,且,
故所需二分區(qū)間的次數(shù)最少為7.
故選:C.
4-2.(2024高一上·遼寧·期中)用二分法求方程的近似解時,可以取的一個區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)零點存在定理進(jìn)行判斷.
【詳解】設(shè),易知為增函數(shù),而,,
∴函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點,
即用二分法求方程的近似解時,可以取的一個區(qū)間是.
故選:A.
4-3.(2024高一上·四川廣安·期中)函數(shù)的一個正數(shù)零點附近的函數(shù)值用二分法逐次計算,參考數(shù)據(jù)如下:


那么方程的一個近似解(精確度為0.1)為( )
A.1.5B.1.25C.1.41D.1.44
【答案】C
【分析】根據(jù)二分法的定義和精確度的要求分析判斷即可
【詳解】由所給數(shù)據(jù)可知,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有一個根,
因為,,
所以根在內(nèi),
因為,所以不滿足精確度,
繼續(xù)取區(qū)間中點,
因為 ,,
所以根在區(qū)間,
因為,所以不滿足精確度,
繼續(xù)取區(qū)間中點,
因為,,
所以根在區(qū)間內(nèi),
因為滿足精確度,
因為,所以根在內(nèi),
所以方程的一個近似解為,
故選:C
4-4.(2024高一上·貴州遵義·期末)利用二分法求方程的近似解,可以取的一個區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】設(shè),根據(jù)當(dāng)連續(xù)函數(shù)滿足(a)(b)時,在區(qū)間上有零點,即方程在區(qū)間上有解,進(jìn)而得到答案.
【詳解】解:設(shè),
當(dāng)連續(xù)函數(shù)滿足(a)(b)時,在區(qū)間上有零點,
即方程在區(qū)間上有解,
又(2),(3),
故(2)(3),
故方程在區(qū)間上有解,
即利用二分法求方程的近似解,可以取的一個區(qū)間是.
故選:C.
4-5.(2024高三上·寧夏·期末)用二分法求函數(shù)的一個零點,根據(jù)參考數(shù)據(jù),可得函數(shù)的一個零點的近似解(精確到0.1)為( )(參考數(shù)據(jù):,,,,)
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】根據(jù)函數(shù)特點及所給數(shù)據(jù)計算相關(guān)函數(shù)值,再結(jié)合零點存在定理即可獲得解答.
【詳解】由題意可知:

,
又因為函數(shù)在上連續(xù),所以函數(shù)在區(qū)間上有零點,
約為
故選:C.
【點睛】函數(shù)零點的求解與判斷方法:
(1)直接求零點:令f(x)=0,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點.
(2)零點存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是連續(xù)不斷的曲線,且f(a)·f(b)<0,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個零點.
(3)利用圖象交點的個數(shù):將函數(shù)變形為兩個函數(shù)的差,畫兩個函數(shù)的圖象,看其交點的橫坐標(biāo)有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.
4-6.(2024高三上·湖南長沙·期中)用二分法求函數(shù)在區(qū)間上的零點,要求精確度為0.01時,所需二分區(qū)間的次數(shù)最少為( )
A.6B.7C.8D.9
【答案】B
【分析】由題可得經(jīng)過n次操作后,區(qū)間的長度為,令即可求解.
【詳解】根據(jù)題意,原來區(qū)間的長度等于1,每經(jīng)過二分法的一次操作,區(qū)間長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br>則經(jīng)過n次操作后,區(qū)間的長度為,若,即.
故選:B.

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