
1.已知函數(shù),則方程的根個(gè)數(shù)為( )
A.個(gè)B.個(gè)C.個(gè)D.個(gè)
【解析】令,即根的個(gè)數(shù),
設(shè),所以,即或,解得或,
即或,即或,解得;
或或,無符合題意的解.
綜上所述:程的根個(gè)數(shù)為個(gè).故選:A.
2.已知函數(shù)則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A.2B.3C.4D.5
【解析】作出的圖象,如圖所示:
則的值域?yàn)?,求的零點(diǎn),即求,即,對(duì)應(yīng)方程的根.
設(shè),則,則等價(jià)于,如圖所示:
有3個(gè)交點(diǎn),則有三個(gè)解,
當(dāng)時(shí),有,解得或,
當(dāng)時(shí),有,解得或(舍)
故的值分別為,,,則對(duì)應(yīng)解如下圖
對(duì)應(yīng)5個(gè)交點(diǎn),分別為點(diǎn)Q,M,K,E,T,
綜上所述:的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為個(gè).故選:D
3.已知是定義在上的單調(diào)函數(shù),是的導(dǎo)函數(shù),若對(duì)都有,則方程的解所在的區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【解析】由題意可知,對(duì)任意的,都有.
則為定值.設(shè),則.
又由,即.可解得.則,
∴.∴.
令,,
故在上單調(diào)遞增,又由,.
故的唯一零點(diǎn)在區(qū)間之間.則方程的解在區(qū)間上.故選:A.
4.已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A.3B.4C.5D.6
【解析】令,當(dāng)時(shí),且遞增,此時(shí),
當(dāng)時(shí),且遞減,此時(shí),
當(dāng)時(shí),且遞增,此時(shí),
當(dāng)時(shí),且遞增,此時(shí),
所以,的零點(diǎn)等價(jià)于與交點(diǎn)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的值,如下圖示:
由圖知:與有兩個(gè)交點(diǎn),橫坐標(biāo)、:
當(dāng),即時(shí),在、、上各有一個(gè)解;
當(dāng),即時(shí),在有一個(gè)解.
綜上,的零點(diǎn)共有4個(gè).選:B
5.已知函數(shù),若關(guān)于的方程有且只有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則正實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【解析】因?yàn)?,由可得?br>所以,關(guān)于的方程、共有個(gè)不同的實(shí)數(shù)解.
①先討論方程的解的個(gè)數(shù).
當(dāng)時(shí),由,可得,
當(dāng)時(shí),由,可得,
當(dāng)時(shí),由,可得,
所以,方程只有兩解和;
②下面討論方程的解的個(gè)數(shù).
當(dāng)時(shí),由可得,可得或,
當(dāng)時(shí),由,可得,此時(shí)方程有無數(shù)個(gè)解,不合乎題意,
當(dāng)時(shí),由可得,
因?yàn)?,由題意可得或或,解得或.
因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:B.
6.函數(shù),若關(guān)于的方程恰有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)范圍為( )
A.B.C.D.
【解析】作出函數(shù)的圖像如下所示,當(dāng),時(shí),,所以時(shí)遞增,
當(dāng)時(shí)遞減,所以當(dāng)時(shí),
在處取最大值為:(如下圖所示平行于直線);
因?yàn)?,即,解得或?br>當(dāng)時(shí),觀察圖像易知此時(shí)只有一個(gè)交點(diǎn),即有一個(gè)根,
要使關(guān)于的方程恰有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
則需要與圖像有三個(gè)不同交點(diǎn),只需要,即.故選:D.
7.已知函數(shù),若函數(shù)與的圖象恰有8個(gè)不同公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【解析】當(dāng) 時(shí), ,,
由時(shí),,得單調(diào)遞減,由時(shí),,得單調(diào)遞增,
故時(shí),;
當(dāng)時(shí),,
由時(shí),,得單調(diào)遞減,
由時(shí),得單調(diào)遞增,
所以時(shí),有極大值,當(dāng)時(shí),,
作出的大致圖象如圖:
函數(shù)與的圖象恰有8個(gè)不同公共點(diǎn),
即方程有8個(gè)不同的根,
令 ,根據(jù)其圖象,討論有8解情況如下:令,
當(dāng) 在有兩個(gè)解時(shí),滿足題意,即 ,解得 ,故選:A.
8.定義在上的函數(shù),若關(guān)于的方程恰有個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則( )
A.B.C.D.
【解析】作出函數(shù)的圖象,如圖所示,
令,由圖象可知,當(dāng)時(shí),方程有3個(gè)根,
當(dāng)或時(shí),方程有2個(gè)根,
則方程等價(jià)于,
因?yàn)榉匠糖∮袀€(gè)不同的實(shí)數(shù)解,
所以等價(jià)于方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)解,或,或,
可得這5個(gè)根也關(guān)于直線對(duì)稱,
所以,所以,故選:D
9.設(shè)函數(shù),若關(guān)于的方程恰好有六個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【解析】畫出函數(shù)的圖象如下圖所示,
令,則方程可化為.
由圖可知:當(dāng)時(shí),與有個(gè)交點(diǎn),
要使關(guān)于的方程恰好有六個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,
則方程在內(nèi)有兩個(gè)不同實(shí)數(shù)根,
∴,解得,∴實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選:B
10.已知為三次函數(shù),其圖象如圖所示.若有9個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【解析】作出的圖像如圖所示,由的圖像可知,
的極大值為,極小值為,
有9個(gè)零點(diǎn),令,結(jié)合和的圖像可知,
有3個(gè)解,分別設(shè)為,且,
且每個(gè)對(duì)應(yīng)都有3個(gè)滿足,欲使有9個(gè)零點(diǎn),由圖可知:,
且,,,由函數(shù)的解析式知:
,,,由圖像可知,
,則,解得,得,故選:A.
11.已知函數(shù)(且),若函數(shù)的零點(diǎn)有5個(gè),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.或
C.或或D.或
【解析】依題意函數(shù)的零點(diǎn)即為方程的根,
①當(dāng)時(shí)函數(shù)的函數(shù)圖象如下所示:
所以有兩個(gè)根,(,),
而對(duì)應(yīng)2個(gè)根,所以需要對(duì)應(yīng)3個(gè)根,所以,即,解得;
②當(dāng)時(shí)函數(shù)的函數(shù)圖象如下所示:
所以有兩個(gè)根,(,),而對(duì)應(yīng)2個(gè)根,
對(duì)應(yīng)2個(gè)根,即共四個(gè)根,所以不滿足題意;
③當(dāng)時(shí)函數(shù)的函數(shù)圖象如下所示:
所以有三個(gè)根,,,
從而,,,所對(duì)應(yīng)2、2、1個(gè)根,即共5個(gè)根,所以滿足題意;
④當(dāng)時(shí)函數(shù)的函數(shù)圖象如下所示:
所以有三個(gè)根,,,(,,),
而,,分別對(duì)應(yīng)2、2、0個(gè)根,即共四個(gè)根,所以不滿足題意;
綜上可得實(shí)數(shù)的取值范圍為或;故選:D
12.已知函數(shù)(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),函數(shù),若關(guān)于x的方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( ).
A.B.
C.D.
【解析】由題設(shè),且方程的根分別為、,
當(dāng)時(shí),在、上,在上,
所以在、上遞增,在上遞減,則極大值,極小值,
在各單調(diào)區(qū)間上恒有;
當(dāng)時(shí),在上,在上,
所以在上遞減,在上遞增,且,;綜上,的圖象如下:
顯然時(shí)有一個(gè)解,而原方程共有2個(gè)實(shí)數(shù)根,
所以,由圖知:,即.故選:D
二、多選題
13.已知函數(shù)在上先增后減,函數(shù)在上先增后減.若,,,則( )
A.B.C.D.
【解析】∵,∴,,∴.
設(shè),∵,,在上先增后減,
∴.∵,∴,,
∴,∴.∵,∴
設(shè),∵,,在上先增后減,
∴.∴.故選:BC.
14.已知函數(shù),方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,從小到大依次是則下列說法正確的有( )
A.B.C.D.可以取到3
【解析】由題設(shè),,其函數(shù)圖象如下:
而的對(duì)稱軸為且,即,
所以必有兩個(gè)零點(diǎn)、分別在的兩側(cè),
由上圖知:且,滿足原方程有四個(gè)實(shí)根,
故,則,D正確;
所以:;且;
:;且:.;
所以且,則,
故A、C錯(cuò)誤,B正確.
故選:BD
15.已知函數(shù)若關(guān)于x的方程有5個(gè)不同的實(shí)根,則實(shí)數(shù)a的取值可以為( )
A.B.C.D.
【解析】令,記的兩個(gè)零點(diǎn)為,則由的圖象可知:方程有5個(gè)不同的實(shí)根與的圖象共有5個(gè)交點(diǎn),且(不妨設(shè)).則解得.故選:BCD
16.已知函數(shù)若關(guān)于x的方程有6個(gè)不同根,則整數(shù)m的取值可能是( )
A.2B.3C.4D.5
【解析】作出函數(shù)f(x)的圖象如圖:
關(guān)于的方程有6個(gè)不同根,令,,
即方程有2個(gè)不同的解,可能一個(gè)在上,一個(gè)在上,也可能兩個(gè)都在上.
令,若在上和上各有一個(gè)不同的零點(diǎn),
所以,解得,所以整數(shù)的取值可以是-3,-2,-1,0,1,2,3,4.
若在有兩個(gè)不同的零點(diǎn),所以,該不等式組無解,故選:ABC
17.設(shè)函數(shù),集合,則下列命題正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),
B.當(dāng)時(shí)
C.若集合M有三個(gè)元素,則k的取值范圍為
D.若(其中),則
【解析】A:時(shí),或,結(jié)合解析式:時(shí)有或,
時(shí)有,所以,正確;
B:時(shí),由,知方程無解,則,正確;
由解析式可得其函數(shù)圖象如下圖示:
令,開口向上且對(duì)稱軸為,
若,則,即,有以下情況:
1、,:
此時(shí),令,則在上有一個(gè)零點(diǎn),
∴,可得,
2、,,由A知:.
綜上:,故C錯(cuò)誤;
若,由函數(shù)的性質(zhì)及圖象知:必有,.
此時(shí),,,
所以,,所以,故D正確.
故選:ABD
18.若,則關(guān)于的方程的實(shí)數(shù)解的個(gè)數(shù)可能為( )
A.B.C.D.
【解析】由已知,作出函數(shù)圖象如圖所示,
又,所以或,因?yàn)?,有個(gè)實(shí)數(shù)解,
當(dāng),即時(shí),無解,共有個(gè)實(shí)數(shù)解;
當(dāng),即,,共有個(gè)實(shí)數(shù)解;
當(dāng),即時(shí),有個(gè)實(shí)數(shù)解,共有個(gè)實(shí)數(shù)解;
當(dāng),即時(shí),有個(gè)實(shí)數(shù)解,共有個(gè)實(shí)數(shù)解;
當(dāng),即時(shí),有個(gè)實(shí)數(shù)解,共有個(gè)實(shí)數(shù)解;
故選:ACD.
三、填空題
19.已知函數(shù),當(dāng)時(shí),關(guān)于x的方程恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是_______.
【解析】原方程可化為,解得,,
因?yàn)椋瑒t,,
的圖象如圖所示:
因?yàn)榉匠糖∮袃蓚€(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
所以當(dāng)時(shí),則,解得;
當(dāng)時(shí),,此時(shí)方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,不成立;
當(dāng)時(shí),則,此時(shí)無解;
當(dāng)時(shí),則,解得;
當(dāng)時(shí),此時(shí)方程無實(shí)數(shù)根,不成立;
綜上:或
20.已知函數(shù),,若關(guān)于x的方程()恰好有6個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍為_______.
【解析】令,則方程轉(zhuǎn)化為,畫出的圖象,如圖
可知可能有個(gè)不同解,二次函數(shù)可能有個(gè)不同解,
因?yàn)榍『糜?個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,所以有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則,
因?yàn)椋獾?,,解得?br>所以,,每個(gè)方程有且僅有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解,所以由,可得,即,解得;
由,可得,即, 解得;
由,可得,
即,而在上恒成立,
綜上,實(shí)數(shù)λ的取值范圍為.
21.已知函數(shù).當(dāng)時(shí),關(guān)于的方程恰有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍是_________.
【解析】等價(jià)于,
解得或, 因?yàn)?,所以,?
如圖,繪出函數(shù)的圖象,
方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根
等價(jià)于有一個(gè)實(shí)數(shù)解且有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解
或有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解且有一個(gè)實(shí)數(shù)解,
①當(dāng)或時(shí),無解,不符合題意;
②當(dāng)時(shí),則,有一個(gè)實(shí)數(shù)解,有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,符合題意;
③當(dāng)時(shí),則,有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,有一個(gè)實(shí)數(shù)解,符合題意;
④當(dāng)時(shí),則,有一個(gè)實(shí)數(shù)解,至多有一個(gè)實(shí)數(shù)解,不符合題意,
綜上,m的取值范圍為.
22.已知函數(shù),若函數(shù)(其中)有個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是___________.
【解析】畫出函數(shù)的圖像,如下圖所示:
設(shè),則當(dāng)時(shí),方程有一個(gè)根,
當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)根,
當(dāng)時(shí),方程有三個(gè)根,
當(dāng)時(shí),方程有四個(gè)根,
當(dāng)時(shí),方程有三個(gè)根,
當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)根,
所以,若和為方程的兩根時(shí),
原函數(shù)有個(gè)不同的零點(diǎn),
則得到方程組,方程組無解;
若,為方程的兩根時(shí),
原函數(shù)有個(gè)不同的零點(diǎn),得不等式組,解得.
故答案為:.
四、解答題
23.已知函數(shù).
(1)判斷函數(shù)的奇偶性;
(2)對(duì)任意的實(shí)數(shù)x、x,且,求證:;
(3)若關(guān)于x的方程有兩個(gè)不相等的正根,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【解析】(1).
當(dāng)時(shí),,有,即.
當(dāng)時(shí),,有,即.
綜上,函數(shù)在R上是奇函數(shù).
(2)因?yàn)楹瘮?shù)在上是增函數(shù),函數(shù)在R上也是增函數(shù),
故函數(shù)在上是增函數(shù).
由(1)知,函數(shù)是R上的奇函數(shù).由奇函數(shù)的單調(diào)性知,
函數(shù)在上也是增函數(shù),從而函數(shù)在R上是增函數(shù).
由,得,所以,即.
(3)由(1)知,函數(shù)是R上的奇函數(shù),故原方程可化為.
令,則當(dāng)時(shí),.
原方程有兩個(gè)不相等的正根等價(jià)于:關(guān)于t的方程有兩個(gè)不相等的正根,
即
因此,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
24.已知向量(其中),,函數(shù),當(dāng)時(shí),函數(shù)f(x)的值域?yàn)?
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)設(shè)函數(shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)λ的取值范圍;
(3)若對(duì),都有恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
【解析】(1),
當(dāng)時(shí),,,
因?yàn)?,所以?br>依題意可得,解得.
(2)由(1)知,,
當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖象如圖:
因?yàn)楹瘮?shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn),
所以在的圖象與有兩個(gè)交點(diǎn),由圖可知,.
(3)因?yàn)椋?br>所以對(duì)任意的,都有恒成立,
設(shè),則,即,解得.
25.已知函數(shù)的圖象相鄰對(duì)稱軸之間的距離是,若將的圖象向右移個(gè)單位,所得函數(shù)為奇函數(shù).
(1)求的解析式;
(2)若關(guān)于x的方程在上有三個(gè)解,求a的取值范圍.
【解析】(1)因?yàn)閳D象相鄰兩對(duì)稱軸之間的距離是,所以函數(shù)的最小正周期,解得,
即,
因?yàn)闉槠婧瘮?shù),
所以,,即,,
又因?yàn)?,所以,?br>(2)因?yàn)?,,所以,所以?br>當(dāng)時(shí),解得,時(shí),解得,
即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,,,函數(shù),的圖象如下所示:
因?yàn)殛P(guān)于的方程在上有三個(gè)解,
令,即,,
若為方程的根,此時(shí),則,不符合題意;
依題意方程在有兩不相等實(shí)數(shù)根、,不妨令,且,;
若為方程的根,此時(shí),則,此時(shí)符合題意;
若時(shí),令則,即,解得,
綜上可得
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