2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11 函數(shù)與方程(含解析)
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1、專題11函數(shù)與方程 最新考綱 結(jié)合二次函數(shù)的圖象,了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程根的聯(lián)系,判斷一元二次方程根的存在性及根的個數(shù). 基礎(chǔ)知識融會貫通 1.函數(shù)的零點(diǎn) (1)函數(shù)零點(diǎn)的定義 對于函數(shù)y=f(x)(x∈D),把使f(x)=0的實(shí)數(shù)x叫做函數(shù)y=f(x)(x∈D)的零點(diǎn). (2)三個等價關(guān)系 方程f(x)=0有實(shí)數(shù)根?函數(shù)y=f(x)的圖象與x軸有交點(diǎn)?函數(shù)y=f(x)有零點(diǎn). (3)函數(shù)零點(diǎn)的判定(零點(diǎn)存在性定理) 如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)有零點(diǎn),即存在c∈(
2、a,b),使得f(c)=0,這個__c__也就是方程f(x)=0的根. 2.二次函數(shù)y=ax2+bx+c (a>0)的圖象與零點(diǎn)的關(guān)系 【知識拓展】 有關(guān)函數(shù)零點(diǎn)的結(jié)論 (1)若連續(xù)不斷的函數(shù)f(x)在定義域上是單調(diào)函數(shù),則f(x)至多有一個零點(diǎn). (2)連續(xù)不斷的函數(shù),其相鄰兩個零點(diǎn)之間的所有函數(shù)值保持同號. (3)連續(xù)不斷的函數(shù)圖象通過零點(diǎn)時,函數(shù)值可能變號,也可能不變號. 重點(diǎn)難點(diǎn)突破 【題型一】函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的判定 【典型例題】 函數(shù)f(x)=lnx+2x﹣6的零點(diǎn)所在的區(qū)間為( ?。? A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5) 【
3、解答】解:f(1)=2﹣6<0, f(2)=4+ln2﹣6<0, f(3)=6+ln3﹣6>0, f(4)=8+ln4﹣6>0, ∴f(2)f(3)<0, ∴m的所在區(qū)間為(2,3). 故選:B. 【再練一題】 函數(shù)f(x)=log8x的一個零點(diǎn)所在的區(qū)間是( ?。? A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 【解答】解:函數(shù)f(x)=log8x的連線增函數(shù),∵f(1)=00,f(2)=log820, 可得f(1)f(2)<0, ∴函數(shù)f(x)的其中一個零點(diǎn)所在的區(qū)間是(1,2), 故選:B. 思維升華 確定函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間的常用方法 (1
4、)利用函數(shù)零點(diǎn)存在性定理; (2)數(shù)形結(jié)合法. 【題型二】函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)的判斷 【典型例題】 已知偶函數(shù)y=f(x)(x∈R)滿足f(x+1)=f(x﹣1)且x∈[0,1]時f(x)=x,則函數(shù)g(x)=f(x)﹣log3|x|的零點(diǎn)個數(shù)共有( ) A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 【解答】解:由f(1+x)=f(1﹣x),取x=x+1,得:f(x+1+1)=f(1﹣x﹣1), 所以f(x+2)=f(﹣x),又因?yàn)楹瘮?shù)為偶函數(shù), 所以f(x+2)=f(﹣x)=f(x),所以函數(shù)f(x)是以2為周期的周期函數(shù). 因?yàn)楫?dāng)x∈[﹣1,0]時,f(x)=x,由偶函數(shù)可知,當(dāng)x∈
5、[﹣1,0]時,f(x)=﹣x, 所以函數(shù)f(x)的圖象是f(x)=x在[﹣1,1]內(nèi)的部分左右平移2個單位周期出現(xiàn), 0求函數(shù)g(x)=f(x)﹣|log3x|的零點(diǎn)個數(shù),就是求兩函數(shù)y=f(x)與y=|log3x|的交點(diǎn)個數(shù),由于log33=1,所以兩函數(shù)在(0,3]內(nèi)有2個交點(diǎn), 根據(jù)對稱性可知:[﹣3,0)內(nèi)有2個交點(diǎn), 所以交點(diǎn)總數(shù)為4個,所以函數(shù)g(x)=f(x)﹣|log3x|的零點(diǎn)個數(shù)為4. 故選:D. 【再練一題】 已知f(x)x,則y=f(x)的零點(diǎn)個數(shù)是( ?。? A.4 B.3 C.2 D.1 【解答】解:已知f(x)x,則y=f(x)的零點(diǎn)個數(shù),即方
6、程 πx的解的個數(shù). 當(dāng)x>0時,方程即x+1,故該方程解的個數(shù)即函數(shù)y=x+1與函數(shù)y的圖象的交點(diǎn)個數(shù). 當(dāng)x<0時,方程即x﹣1,故該方程解的個數(shù)即函數(shù)y=x﹣1與函數(shù)y的圖象的交點(diǎn)個數(shù), 數(shù)形結(jié)合可得,方程 πx的解的個數(shù)為2, 故選:C. 思維升華 函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)的判斷方法: (1)直接求零點(diǎn); (2)利用零點(diǎn)存在性定理再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性確定零點(diǎn)個數(shù); (3)利用函數(shù)圖象的交點(diǎn)個數(shù)判斷. 【題型三】函數(shù)零點(diǎn)的應(yīng)用 命題點(diǎn)1 根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)求參數(shù) 【典型例題】 已知函數(shù)f(x)=lnx﹣ax+1. (1)若f(x)在x=1處取到極值,求實(shí)數(shù)a的值; (2
7、)若函數(shù)f(x)有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍. 【解答】解:(1)∵函數(shù)f(x)=lnx﹣ax+1, ∴x>0,, ∵f(x)在x=1處取到極值, ∴f′(1)=1﹣a=0, 解得a=1, ∴實(shí)數(shù)a的值為1. (2)∵x>0,, 由f′(x)=0,得x 當(dāng)a≤0時,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增, 當(dāng)a>0時,x∈(0,),f′(x)>0,f(x)在上單調(diào)遞增, x∈(,+∞),f′(x)<0,f(x)在上單調(diào)遞減. ∴當(dāng)a≤0時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,不可能有兩個零點(diǎn); 當(dāng)a>0時,f(x)在(0,)上是增函數(shù),在(,+∞)上是減函數(shù),
8、 ∴f()是函數(shù)f(x)的最大值, 當(dāng)f()≤0時,f(x)最多只有一個零點(diǎn), ∴f()=ln0,解得0<a<1, 此時,,且f()=﹣110, f()=2﹣2lna1=3﹣2lna,(0<a<1), 令F(a)=3﹣2lna,則F′(x)0, ∴F(a)在(0,1)上單調(diào)遞增, ∴F(a)<F(1)=3﹣e2<0,即f()<0, ∴a的取值范圍是(0,1). 【再練一題】 已知函數(shù)的圖象過點(diǎn). (1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)若函數(shù)g(x)=f(x)﹣2m+3有3個零點(diǎn),求m的取值范圍. 【解答】解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)的圖象過點(diǎn). 所以,解得a=2, 即,
9、所以f'(x)=x2﹣x﹣2. 由f'(x)=x2﹣x﹣2<0,解得﹣1<x<2; 由f'(x)>0,得x<﹣1或x>2. 所以函數(shù)f(x)的遞減區(qū)間是(﹣1,2),遞增區(qū)間是(﹣∞,﹣1),(2,+∞). (2)由(1)知, 同理,, 由數(shù)形結(jié)合思想,要使函數(shù)g(x)=f(x)﹣2m+3有三個零點(diǎn), 則,解得. 所以m的取值范圍為. 命題點(diǎn)2 根據(jù)函數(shù)有無零點(diǎn)求參數(shù) 【典型例題】 已知函數(shù)f(x)=x2+(a﹣1)x+b,f(1)=1. (1)若函數(shù)f(x)沒有零點(diǎn),求a的取值范圍; (2)若函數(shù)f(x)的圖象的對稱軸是x=1,解不等式f(x)>1. 【解答】解
10、:(1)由f(1)=1得1+a﹣1+b=1,得a+b=1, 因?yàn)楹瘮?shù)f(x)沒有零點(diǎn),所以x2+(a﹣1)x+b=0中△<0,即(a﹣1)2﹣4b<0, 又b=1﹣a,所以(a﹣1)2﹣4(1﹣a)<0,化為a2+2a﹣3<0,解得﹣3<a<1; (2)函數(shù)f(x)的圖象的對稱軸是x=1,即,又b=1﹣a,聯(lián)立解得a=﹣1,b=2. ∴x2﹣2x+2>1,化為(x﹣1)2>0,解得x≠1,所以f(x)>1的解集為{x|x≠1}. 【再練一題】 已知f(x)=acos2x+2cosx﹣3 (Ⅰ) 當(dāng)a=1時,求函數(shù)y=f(x)的值域; (Ⅱ)若函數(shù)y=f(x)存在零點(diǎn),求a的取
11、值范圍. 【解答】解:由已知可得:f(x)=acos2x+2cosx﹣3=2acos2x+2cosx﹣(3+a). (Ⅰ)當(dāng)a=1時,f(x)=2cos2x+2cosx﹣4=2(cosx)2 由﹣1≤cosx≤1,得函數(shù)y=f(x)的值域?yàn)閇,0] (Ⅱ)函數(shù)y=f(x)存在零點(diǎn),即2at2+2t﹣(3+a)=0在[﹣1,1]上有解. (1)a=0時,方程的解t?[﹣1,1]不滿足條件 (2)當(dāng)a≠時,設(shè)g(t)=2t2() 則①當(dāng)g(﹣1)g(1)≤0時滿足條件,此時有1≤a≤5 ②當(dāng)g(﹣1)g(1)>0時時,必有以下四式同時成立 即g(﹣1)>0,g(1)>0,△≥0,
12、﹣11. 解得a>5,或a 綜上可得,a的取值范圍為(﹣∞,)∪[1,+∞) 命題點(diǎn)3 根據(jù)零點(diǎn)的范圍求參數(shù) 【典型例題】 已知函數(shù)f(x)=3x2﹣2(k2﹣k+1)x+5,g(x)=2k2x+k,其中k∈R. (1)設(shè)函數(shù)p(x)=f(x)+g(x).若p(x)在(0,3)上有零點(diǎn),求k的取值范圍; (2)設(shè)函數(shù)q(x)是否存在k,對任意給定的非零實(shí)數(shù)x1,存在惟一的非零實(shí)數(shù)x2(x2≠x1),使得q(x2)=q(x1)?若存在,求k的值;若不存在,請說明理由. 【解答】解:(1)∵f(x)=3x2﹣2(k2﹣k+1)x+5,g(x)=2k2x+k,p(x)在(0,3)上
13、有零點(diǎn), ∴p(x)=f(x)+g(x)=3x2+2(k﹣1)x+k+5在(0,3)上有零點(diǎn). ∴△=(4k2﹣8k+4)﹣12k﹣60≥0,解得 k≤﹣2,或 k≥7. 若p(x)在(0,3)上有唯一零點(diǎn),則 p(0)p(3)=(k+5)(7k+26)<0 ①, 或②,或③,或④. 解①得﹣5<k,解②得k∈?,解③得k,解④可得 k=﹣2,或k=7. 當(dāng)k=7時,p(x)=f(x)+g(x)=3x2+2(k﹣1)x+k+5=3x2+12x+12的零點(diǎn)是﹣2,不符合題意 所以k=7舍去. 若p(x)在(0,3)上有2個零點(diǎn),則有,解得k≤﹣2. 綜上所述,實(shí)數(shù)k的取值范圍為
14、[﹣5,﹣2]. (2)函數(shù)q(x), 即q(x). 顯然,k=0不滿足條件,故k≠0. 當(dāng)x≥0時,q(x)=2k2x+k∈[k,+∞). 當(dāng)x<0時,q(x)=3x2﹣2(k2﹣k+1)x+5∈(5,+∞). 記A=[k,+∞),B∈(15,+∞). ①當(dāng)x2>0時,q(x)在(0,+∞)上是增函數(shù), 要使q(x2)=q(x1),則x1<0,且A?B,故k≥5; ②當(dāng)x2<0時,q(x)在(﹣∞,0)上是減函數(shù), 要使q(x2)=q(x1),則x1>0,且B?A,故k≤5; 綜上可得,k=5滿足條件. 故存在k=5,對任意給定的非零實(shí)數(shù)x1,存在惟一的非零實(shí)數(shù)x2(
15、x2≠x1),使得q(x2)=q(x1). 【再練一題】 已知函數(shù)f(x)alnx. (1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性; (2)若a>0,函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,e)上恰有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍. 【解答】解:(1)函數(shù)f(x)alnx的定義域?yàn)椋?,+∞),f′(x)=x. ①a≤0時,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增; ②a>0時,由f′(x)>0得x;由f′(x)<0得0<x. 即f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增. 綜上:a≤0時,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增; a>0時,f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增
16、. (2)當(dāng)a>0時,由(1)知f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,+∞)上單調(diào)遞增, ①若1,即0<a≤1時,f(x)在(1,e)上單調(diào)遞增, f(1),f(x)在區(qū)間(1,e)上無零點(diǎn). ②若1e,即1<a<e2時,f(x)在(0,)上單調(diào)遞減,在(,e)上單調(diào)遞增. f(x)min=f()a(1﹣lna). ∵f(x)在區(qū)間(1,e)上恰有兩個零點(diǎn), ∴f(1)0,f()a(1﹣lna)<0.f(e)e2﹣a>0,∴e<ae2. ③若e,即a≥e2時,f(x)在(1,e)上單調(diào)遞減, f(1)0,f(e)e2﹣a<0,f(x)在區(qū)間(1,e)上有一個零點(diǎn). 綜上,f(
17、x)在區(qū)間(1,e)上恰有兩個零點(diǎn)時a的取值范圍是(e,e2). 思維升華 根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的情況求參數(shù)有三種常用方法. (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. 基礎(chǔ)知識訓(xùn)練 1.下列函數(shù)中,能用二分法求零點(diǎn)的是( ?。? A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 由題意以及零點(diǎn)判定定理可知:只有選項(xiàng)D能夠應(yīng)用二分法求解函數(shù)的零點(diǎn), 故選:D. 2.方程的根所在的區(qū)間
18、為 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 令函數(shù),則方程的根即為函數(shù)的零點(diǎn), 再由,且,可得函數(shù)上有零點(diǎn). 故選:C. 3.函數(shù)的零點(diǎn)所在的一個區(qū)間是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 上的增函數(shù), 又,故零點(diǎn)所在對的區(qū)間為 ,選C. 4.已知函數(shù)若方程有5個解,則 的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 當(dāng)時,, 當(dāng)時,,所以函數(shù)上是偶函數(shù), 當(dāng)時,單調(diào)遞減,且當(dāng)時,, 當(dāng)時,, 因此,作出函數(shù)的大致圖象如圖所示: 設(shè),則原方程為, 因?yàn)槭欠匠痰母? 所以由圖象可知,若關(guān)于的方程有五個
19、不同的實(shí)數(shù)解, 只需直線與函數(shù)的圖象有三個不同的公共點(diǎn), 且關(guān)于的方程有兩個不同的公共點(diǎn), 其中一根,另一根, 所以, 解得, 所以實(shí)數(shù)的取值范圍為, 故選D. 5.已知函數(shù)滿足,當(dāng)時,;當(dāng)時,,若函數(shù)上有五個零點(diǎn),則的最小值為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 有題意知,則的周期為。又上有五個零點(diǎn)等價于方程上有五個不同的實(shí)數(shù)根,即的圖像在上有五個交點(diǎn)。圖像如下: 由圖像可得,當(dāng)直線過點(diǎn)時,取得最小值,此時。故選A 6.已知分別是方程的實(shí)數(shù)解,則( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 根據(jù)題干要求得到,在同一坐標(biāo)系中
20、畫出函數(shù)四個函數(shù)圖像,如下圖: 方程的根就是兩個圖像的交點(diǎn),根據(jù)圖像可得到:. 故答案為:B. 7.已知實(shí)數(shù)滿足,則函數(shù)的零點(diǎn)在下列哪個區(qū)間內(nèi) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 根據(jù)題意,實(shí)數(shù)a滿足3a=5,則a=log35>1, 則函數(shù)為增函數(shù), 且f(﹣2)=(log35)﹣2+2×(﹣2)﹣log53<0, f(﹣1)=(log35)﹣1+2×(﹣1)﹣log53=﹣2<0, f(0)=(log35)0﹣log53=1﹣log53>0, 由函數(shù)零點(diǎn)存在性可知函數(shù)f(x)的零點(diǎn)在區(qū)間(﹣1,0)上, 故選:B. 8.已知定義在上的函數(shù)滿足:,.若
21、方程有5個實(shí)根,則正數(shù)a的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 由,得函數(shù)f(x)是以4為周期的周期函數(shù),做出函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=ax的圖象,由圖象可得方程y=﹣(x﹣4)2+1=ax, 即 x2+(a﹣8)x+15=0在(3,5)上有2個實(shí)數(shù)根,由 解得 0<a<8﹣2.再由方程f(x)=ax 在(5,6)內(nèi)無解可得6a>1,a>.綜上可得:<a<8﹣2, 故選:C. 9.函數(shù)在區(qū)間上的零點(diǎn)的個數(shù)是 A.10 B.20 C.30 D.40 【答案】A 【解析】 畫出圖象函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象可得函數(shù)在區(qū)間上的零點(diǎn)的個數(shù)是10,
22、 故選:A. 10.設(shè)函數(shù)有且僅有一個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的值為( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 ∵函數(shù),有且只有一個零點(diǎn), ∴方程,有且只有一個實(shí)數(shù)根, 令g(x)=, 則g′(x)=,當(dāng)時,g′(x)0,當(dāng)時,g′(x)0, ∴g(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)x=時,g(x)取得極大值g()=, 又g(0)= g()=0,∴若方程,有且只有一個實(shí)數(shù)根,則a= 故選B. 11.已知函數(shù),方程對于任意都有9個不等實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 因?yàn)榉匠虒τ谌我舛加?個不等實(shí)根, 不妨令,
23、則方程有9個不等實(shí)根, 令,解得:. 所以都要有3個不同的根 由可得:, 所以函數(shù)為奇函數(shù),又, 由有3個不等實(shí)根,可得不是單調(diào)函數(shù),即: 令,解得:, 作出的關(guān)系如下表: 作出的簡圖如下: 要使得有3個根,至少要滿足, 即:,解得:. 即:,排除A,B,C. 故選:D. 12.已知函數(shù),則方程的實(shí)根個數(shù)最多為( ) A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】C 【解析】 由題得函數(shù)的值域?yàn)椋? 設(shè)g(x)=t(), 作出函數(shù)f(x)的圖像為: 所以f(t)=a, 當(dāng)1≤a≤2時,直線和圖
24、像交點(diǎn)個數(shù)最多,有四個交點(diǎn),也就是t有四個實(shí)根.且一個t≤-1,有三個t>1. 因?yàn)楹瘮?shù)在(0,1)(-1,0)單調(diào)遞減,在(1,+∞),(-∞,-1)單調(diào)遞增. 所以g(x)=t, 當(dāng)t在每取一個t值時,x都有兩個值和它對應(yīng),因?yàn)閠最多有4個根,所以x最多有8個解. 故選:C 13.設(shè),函數(shù),若時,函數(shù)有零點(diǎn),則的取值個數(shù)有__________. 【答案】 【解析】 根據(jù)函數(shù)解析式得到函數(shù)是單調(diào)遞增的,由零點(diǎn)存在定理得到若時,函數(shù)有零點(diǎn),需要滿足,因?yàn)閍是整數(shù),故可得到a的可能取值為:0,1,2,3. 故答案為:4. 14.定義在上的偶函數(shù)滿足對任意,有,且當(dāng)時,,若函數(shù)上
25、至少有個零點(diǎn),則的取值范圍是__________. 【答案】 【解析】 根據(jù)函數(shù)為偶函數(shù),令,即,故函數(shù)是周期為的周期函數(shù).根據(jù)偶函數(shù)圖像關(guān)于軸對稱,畫出函數(shù)的圖像如下圖所示: 當(dāng)時,畫出的圖像如下圖所示,由圖可知,兩個函數(shù)圖像沒有交點(diǎn),不符合題意. 當(dāng)時,畫出的圖像如下圖所示,由圖可知,兩個函數(shù)圖像有至少有個交點(diǎn),則需,即,解得. 15.已知函數(shù),若存在實(shí)數(shù),使得,且,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_____. 【答案】 【解析】 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,所以在R上遞增.若存在實(shí)數(shù),使得,得=1,且,即,得. 即在0≤x≤2有交點(diǎn),對稱軸x=a, 當(dāng)a時,上遞增,且0,不滿足在
26、0≤x≤2有交點(diǎn)。 當(dāng)時, 上遞減,在上遞增,且=2-a>0, 不滿足在0≤x≤2有交點(diǎn)。 當(dāng)a時,上遞減,在0≤x≤2有交點(diǎn),得 綜上:a的取值范圍為 . 故答案為:. 16.若對任意,函數(shù)總有零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________. 【答案】 【解析】 ∵函數(shù)總有零點(diǎn), ∴對任意恒成立, ∴ 記上單調(diào)遞減, ∴ ∴ 故答案為: 17.已知函數(shù),若函數(shù)上有兩個不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________. 【答案】 【解析】 【詳解】 函數(shù)可化為:f(x), ∵若m>0,當(dāng)0<x<2時,f(x)遞增, 當(dāng)2≤x<3時,f(x)的對稱軸是x
27、0, 故函數(shù)f(x)在[2,3)遞增,∵f(x)在(0,3)連續(xù),∴f(x)在(0,3)遞增; ∴當(dāng)m>0時,函數(shù)f(x)在(0,3)不可能有2個不同的零點(diǎn), 當(dāng)m=0時,f(x)在(0,3)上沒有2個不同的零點(diǎn), 當(dāng)m<0時,f(x)在(0,2)遞減, ①當(dāng)02即﹣8≤m<0時,函數(shù)f(x)在[2,3)遞增, 故函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,3)有2個不同的零點(diǎn)只需滿足: ,解得:<m<﹣2, ②當(dāng)23即﹣12<m<﹣8時, 函數(shù)f(x)在(0,)遞減,在(,3)遞增, 故函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,3)有2個不同的零點(diǎn)只需滿足: ,解得m>,又﹣12<m<﹣8,所以不存在滿足條
28、件的m, ③當(dāng)3即m≤﹣12時,函數(shù)f(x)在(0,3)遞減, 函數(shù)f(x)在(0,3)上不可能有2個不同的零點(diǎn), 綜上,<m<﹣2時,函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)上有2個不同的零點(diǎn). 18.已知函數(shù),若函數(shù)有四個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍為______. 【答案】 【解析】 令可得 即 根據(jù)解析式可知在兩段上分別都是單調(diào)遞增的函數(shù) 則均有兩個不同解 當(dāng)時, 當(dāng)時, 則 19.已知函數(shù),函數(shù)有三個不同的零點(diǎn),則的取值范圍是_______. 【答案】 【解析】 則當(dāng)時,拋物線的對稱軸為, 若函數(shù)有三個不同的零點(diǎn),不妨設(shè), 即有三
29、個不同的根, 的圖象有三個交點(diǎn), 作出的圖象, 由圖可知,,即, 當(dāng)時,,即, 則, 當(dāng)時,由,得 ,即, 則, 設(shè), 則導(dǎo)數(shù), 則當(dāng)時, 恒成立, 即此時函數(shù)為減函數(shù), 則,即, 即, 即的取值范圍是,故答案為. 20.若關(guān)于的方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是____ . 【答案】 【解析】 轉(zhuǎn)化為(上半個單位圓)與的圖像有兩個不同的交點(diǎn), 如圖, 當(dāng)時,要滿足條件,則,∴; 類似,當(dāng)時,; 綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是. 能力提升訓(xùn)練 1.若函數(shù)有3個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( ). A. B. C.
30、 D. 【答案】B 【解析】 時,由(畫圖確定只有兩個解),故有3個零點(diǎn)等價于有1個零點(diǎn),畫出的圖像,數(shù)形結(jié)合可得實(shí)數(shù)的取值范圍是,故選B. 2.若關(guān)于的方程沒有實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( ). A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 因?yàn)椴粷M足方程, 所以原方程化為化為, ,令, 時,; 時, , 令, + 0 - 遞增 遞減 當(dāng), 即時,, 綜上可得,的值域?yàn)椋? 要使無解,則, 即使關(guān)于的方程沒有實(shí)數(shù)根的實(shí)數(shù)的取值范圍是,故選A. 3.已知函數(shù),關(guān)于的方程有三個不等的實(shí)根
31、,則的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 , 當(dāng)時,上為增函數(shù); 當(dāng)時,上為減函數(shù); 所以的圖像如圖所示: 又時,,又的值域?yàn)椋? 所以當(dāng)時,方程有一個解, 當(dāng)時,方程有兩個不同的解, 所以方程有兩個不同的解, 令,故 ,解得,故選B. 4.已知函數(shù)的定義域?yàn)?,且是偶函?shù).又,存在,使得,則滿足條件的的個數(shù)為( ) A.3 B.2 C.4 D.1 【答案】A 【解析】 由,解得,即函數(shù)的定義域?yàn)?由于是偶函數(shù),函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,即,解得.故.構(gòu)造函數(shù).由于,故,根據(jù)零點(diǎn)的存在性
32、定理可知,函數(shù)在區(qū)間上存在零點(diǎn),由于的最高次項(xiàng)為,根據(jù)所以至多有個零點(diǎn),所以滿足條件的共三個. 5.定義在上的偶函數(shù)滿足:當(dāng)時有,且當(dāng)時, ,則函數(shù)的零點(diǎn)個數(shù)是( ) A.6個 B.7個 C.8個 D.無數(shù)個 【答案】B 【解析】 由條件,可知函數(shù)時,圖象向右平移3個單位,函數(shù)值變?yōu)樵瓉淼?,且?dāng)時, ,所以函數(shù)的大致圖象: 共有7個交點(diǎn), 故選B. 6.已知函數(shù)恰有3個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 方程①至多有一個零點(diǎn),所以方程至少有兩個零點(diǎn). 令. 若,則上的增函數(shù),故至多
33、有一個零點(diǎn),舍去; 若,則, 令,則, 上的減函數(shù),故, 若,則上的減函數(shù),故至多有一個零點(diǎn),舍去; 若,則有解, 當(dāng)時,;當(dāng)時,, 故上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以上只能有兩個零點(diǎn),故,解. 又方程有一個零點(diǎn),故,故, 綜上,,故選D. 7.已知函數(shù)f(x)=,若函數(shù)y=f(f(x))-a 恰有5個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為______. 【答案】(0,ln2]∪{2} 【解析】 函數(shù)f(x)的圖象如圖, ①當(dāng)a=2時,則方程f(t)=2有3個根,且 由圖象可知方程f(x)=t1有1根,方程f(x)=t2有2個根,方程f(x)=t3有2個根,共有5個根,?故a
34、=2符合題意; ②當(dāng)時,則方程f(t)=有2個根,且 由圖象可知方程f(x)=t1有2根,方程f(x)=t2有2個根,共有4個根,?故不符合題意; ③當(dāng)時,則方程f(t)=有2個根,且 由圖象可知方程f(x)=t1有2根,方程f(x)=t2有2個根,共有4個根,?故不符合題意; ④當(dāng)時,則方程f(t)=有1個根,且 由圖象可知方程f(x)=1有2根,1?故不符合題意; ⑤當(dāng)時,則方程f(t)=有3個根,且. 由圖象可知方程f(x)=t1有0根,方程f(x)=t2有2個根,方程f(x)=t3有2個根,共有4個根,?故不符合題意; ⑥當(dāng)時,則方程f(t)=有2個根,且. 由圖象
35、可知方程f(x)=t1有2根,方程f(x)=有3個根,共有5個根,? 此時,故符合題意; ⑦當(dāng)時,則方程f(t)=無根,不符合題意. 綜上: ∪{2}. 故答案為:(0,ln2]∪{2}. 8.關(guān)于x的方程上有兩個不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________. 【答案】 【解析】 令則原方程化為,這個方程在的范圍內(nèi)有兩個不同的實(shí)數(shù)根.故對稱軸要大于,判別式要大于零,且將代入方程的左邊所得的值應(yīng)為非負(fù)數(shù),即解得. 9.定義在上的偶函數(shù)滿足:當(dāng)時有,且當(dāng)時,,若方程恰有三個實(shí)根,則的取值范圍是____. 【答案】 【解析】 因?yàn)楫?dāng)時,,設(shè), 則,所以,又,所以
36、 ,可作出函數(shù)上的圖象,又函數(shù)為偶函數(shù),可得函數(shù)在的圖象,同時作出直線, 如圖: 方程恰有三個實(shí)根即圖象有三個交點(diǎn), 當(dāng)時,由圖象可知,當(dāng)直線,即時有4個交點(diǎn),當(dāng)直線,即時有2個交點(diǎn),當(dāng)時有3個交點(diǎn),同理可得當(dāng)時,滿足時,直線有3個交點(diǎn). 故填. 10.已知函數(shù),若方程有六個相異實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________. 【答案】 【解析】 令t=f(x),則原函數(shù)方程等價為t2+bt0. 作出函數(shù)f(x)的圖象如圖: 圖象可知當(dāng)由0<t<1時,函數(shù)t=f(x)有3個交點(diǎn). 所以要使f2(x)+bf(x)0有六個相異實(shí)根, 則等價為為t2+bt0有兩個根t1,t2, 且0<t1<1,0<t2<1. 令g(t)=t2+bt, 則由根的分布(如圖) 可得,即,即, 解得b<﹣1, 則實(shí)數(shù)b的取值范圍是(,﹣1). 故答案為(,﹣1). 31
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