内容正文:
分级练(16) 函数与方程
分级一 提能强化
1.(2023·山东日照高三开学考试)已知函数f(x)在区间[-2,2]上的图象连续不断,则“f(x)在区间[-2,2]上有零点”是“f(-2)·f(2)<0”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
B 解析:已知函数f(x)在区间[-2,2]上的图象连续不断,根据零点存在性定理,若f(-2)·f(2)<0,则f(x)在区间[-2,2]上有零点;若有f(-2)=0或者f(2)=0,f(x)在区间[-2,2]上有零点,但是f(-2)·f(2)<0不成立.故“f(x)在区间[-2,2]上有零点.”是“f(-2)·f(2)<0”的必要不充分条件.
2.(多选)(2022·江苏南京二模)若函数f(x)的图象在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法错误的是( )
A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上一定没有零点
B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点,在区间(1,2)上一定有零点
C.f(x)在区间(0,1)上一定有零点,在区间(1,2)上可能有零点
D.f(x)在区间(0,1)上可能有零点,在区间(1,2)上一定有零点
ABD 解析:由题知f(0)·f(1)<0,所以根据函数零点存在定理可得f(x)在区间(0,1)上一定有零点,又f(1)·f(2)>0,无法判断f(x)在区间(1,2)上是否有零点,在区间(1,2)上可能有零点.
3.(2019·全国卷 Ⅲ)函数f(x)=2sin x-sin 2x在[0,2π]的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
B 解析:令f(x)=0,得2sin x-sin 2x=0,即2sin x-2sin x cos x=0,∴2sin x(1-cos x)=0,∴sin x=0或cos x=1.又x∈[0,2π],∴由sin x=0得x=0,π或2π,由cos x=1得x=0或x=2π.故函数f(x)的零点为0,π,2π,共3个.
4.(2023·江苏连云港模拟)已知函数f(x)=e-x-2x-5的零点位于区间(m,m+1),m∈Z上,则2m+log4|m|=( )
A.- B. C. D.
D 解析:易知函数f(x)单调递减,又因为f(-2)=e2-1>0,f(-1)=e-3<0,由零点存在定理可知,函数f(x)的零点在区间(-2,-1)内,则m=-2,2m+log4|m|=2-2+log42=+=.
5.(多选)(2023·山东临沂检测)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m恰有2个零点,则实数m可以是( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
ABC 解析:因为函数g(x)=f(x)-m恰有2个零点,所以函数y=f(x)的图象与直线y=m恰有两个交点,画出函数f(x)的图象如图所示.
由图可知,m=1或m≤0,结合选项,因此m可以为-1,0,1.
6.(2023·山东省实验中学阶段检测)已知函数f(x)=则函数y=f[f(x)+1]的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
D 解析:令t=f(x)+1=①当t>0时,f(t)=ln t-,则函数f(t)在(0,+∞)上单调递增,由于f(1)=-1<0,f(2)=ln 2->0,由零点存在定理可知,存在t1∈(1,2),使得f(t1)=0;②当t≤0时,f(t)=t2+2t,由f(t)=t2+2t=0,解得t2=-2,t3=0.作出函数t=f(x)+1,直线t=t1,t=-2,t=0的图象如图所示.
由图象可知,直线t=t1与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;直线t=0与函数t=f(x)+1的图象有两个交点;直线t=-2与函数t=f(x)+1的图象有且只有一个交点.综上所述,函数y=f[f(x)+1]的零点个数为5.
7.(多选)(2022·江苏苏州三模)已知函数y=x+ex的零点为x1,y=x+ln x的零点为x2,则( )
A.x1+ x2<0 B.x1x2<0
C.ex1+ln x2=0 D.x1x2-x1+ x2<1
BCD 解析:x1,x2分别为直线y=-x与y=ex和y=ln x的交点的横坐标,因为函数y=ex与函数y=ln x互为反函数,所以这两个函数的图象关于直线y=x对称,而直线y=-x、y=x的交点是坐标原点,故x1,x2关于原点对称,故x1+x2=0,x1x2<0,x1∈(-1,0),x2∈(0,1),ex1+ln x2=-x1-x2=0,x1x2-x1+x2-1=(x1+1)·(x2-1)<0,故x1x2-x1+x2<1.
8.(2023