内容正文:
025届高三数学一轮复习对点练17 函数与方程
【基础巩固】
1.(2024·北京朝阳区质检)函数f(x)=的零点的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
2.设函数f(x)=2x+的零点为x0,则x0所在的区间是( )
A.(-4,-2) B.(-2,-1)
C.(1,2) D.(2,4)
3.(2024·沈阳调研)若函数f(x)=a+x+lg x(1<x<10)有零点,则a的取值范围为( )
A.(-10,-1) B.(1,10)
C.(1,11) D.(-11,-1)
4.(多选)(2024·泰州质检)已知函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,它的部分函数值如表所示,则( )
x
1
2
3
4
5
6
y
202.301
52.013
-10.581
3.273
-10.733
-156.314
A.f(x)在区间(2,3)上不一定单调
B.f(x)在区间(5,6)内可能存在零点
C.f(x)在区间(5,6)内一定不存在零点
D.f(x)至少有3个零点
5.(2024·南阳质检)已知函数f(x)=81ln x--80的零点位于区间(k,k+1)内,则整数k=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
6.(2024·湖北部分重点高中联考)已知函数f(x)=则“a≤-2”是“f(x)有2个零点”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
7.(2024·福州联考)已知函数f(x)=sin πx+,则y=f(x)的图象在(-2,4)内的零点之和为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
8.(2024·安徽名校联考)已知定义域为R的偶函数f(x)的图象是连续不断的曲线,且f(x+2)+f(x)=f(1),f(x)在[0,2]上单调递增,则f(x)在区间[-100,100]上的零点个数为( )
A.100 B.102
C.200 D.202
9.函数f(x)=·cos x的零点个数为________.
10.(2024·苏州质检)函数f(x)满足以下条件:
①f(x)的定义域为R,其图象是一条连续不断的曲线;
②∀x∈R,f(x)=f(-x);
③当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,>0;
④f(x)恰有两个零点,请写出函数f(x)的一个解析式________________.
11.若x1是方程xex=1的解,x2是方程xln x=1的解,则x1x2=________.
12.已知函数f(x)=且关于x的方程f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是________.
【能力提升】
13.(2024·保定模拟)已知x>0,函数f(x)=2x+x-5,g(x)=x2+x-4,h(x)=log2x+x-3的零点分别为a,b,c,则( )
A.a<b<c B.a<c<b
C.b<a<c D.b<c<a
14.(2024·杭州段测)定义在R上的函数f(x)满足f(-x)+f(x)=0,f(-x)=f(x+2),且当x∈[0,1]时,f(x)=x3-x2+x,则方程4f(x)-x+2=0所有的根之和为( )
A.6 B.12
C.14 D.10
15.(2024·石家庄模拟)已知函数f(x)=若存在实数x1,x2,x3,x4,满足x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则x1x2=________,(x3-3)·
(x4-3)的取值范围是________.
16.已知M={α|f(α)=0},N={β|g(β)=0},若存在α∈M,β∈N,使得|α-β|<n,则称函数f(x)与g(x)互为“n度零点函数”.若f(x)=32-x-1与g(x)=x2-aex互为“1度零点函数”,则实数a的取值范围为________.
参考答案
1.C [当x≤0时,令x2+2x-3=0,
则(x-1)(x+3)=0,解得x=1(舍去)或x=-3.
当x>0时,令ex-2=0,解得x=ln 2,
所以f(x)的零点个数为2.故选C.]
2.B [易知f(x)在R上单调递增且f(x)的图象是连续不断的曲线,
f(-2)=-<0,f(-1)=->0,
所以x0∈(-2,-1).]
3.D [因为函数y=x+a,y=lg x均在(1,10)上单调递增,
所以f(x)=a+x+lg x在(1,10)上单调递增.
若函数f(x)=a+x+lg x(1<x<10)有零点,
则解得-11<a<-1.故选D.]
4.ABD [由题表可知f(2)>0,f(3)<0,f(4)>0,f(5)<0,
所以f(2)f(3)<0,f(3)f(4)<0,f(4)f(5)<0,
因为函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,
所以函数f(x)在区间(2,3),(3,4),(4,5)均存在零点,
即f(x)至少有3个零点,故D正确;
对于A,由于只知道f(2),f(3)的函数值,
故无法判断f(x)在区间(2,3)上的单调性,故A正确;
对于B,C,虽然f(5)<0,f(6)<0,但是函数f(x)在(5,6)内的取值情况未知,
所以函数f(x)在(5,6)内可能存在零点,故B正确,C错误.故选ABD.]
5.B [因为函数y=81ln x,y=--80在(0,+∞)上均单调递增,
所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)的图象是连续不断的曲线.
因为f(2)=81ln 2-83<0,f(3)=81ln 3-81>0,f(2)·f(3)<0,
所以函数f(x)的零点位于区间(2,3)内,故k=2.故选B.]
6.C [当x<2时,f(x)=2x+x单调递增,且f(x)的图象是连续不断的曲线.
f(-1)=2-1-1<0,f(0)=20+0>0,
由函数零点存在定理可知,f(x)=2x+x在(-∞,2)上有唯一零点,且该零点为负数;
当x≥2时,令x2+2a=0,解得x=或x=-(舍去),
若f(x)在[2,+∞)上有零点,
则≥2,即a≤-2,此时f(x)在[2,+∞)上只有唯一零点,且该零点为正数.
综上所述,当a≤-2时,f(x)有2个零点;
当f(x)有2个零点时,a≤-2,
所以“a≤-2”是“f(x)有2个零点”的充要条件.故选C.]
7.B [由f(x)=sin πx+=0可得sin πx=-,则函数y=sin πx与函数y=-的图象在(-2,4)内交点的横坐标即为函数y=f(x)的零点.
又函数y=sin πx与函数y=-的图象都关于点(1,0)对称,
作出函数y=sin πx与函数y=-的大致图象,如图所示.
由图象可知y=f(x)在(-2,4)内有四个零点,零点之和为4.故选B.]
8.A [令x=-1,得f(1)+f(-1)=f(1),
即f(-1)=0,
因为f(x)为偶函数,
所以f(1)=0,
则f(x+2)+f(x)=f(1)=0,
则f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是以4为周期的函数.
因为f(x)在[0,2]上单调递增,
则f(x)在[-2,0]上单调递减,
所以f(x)在一个周期内有两个零点,
故f(x)在区间[-100,100]上的零点个数为50×2=100.故选A.]
9.6 [令36-x2≥0,解得-6≤x≤6,
∴f(x)的定义域为[-6,6].
令f(x)=0得36-x2=0或cos x=0,
由36-x2=0得x=±6,
由cos x=0得x=+kπ,k∈Z,
又x∈[-6,6],∴x为-,-,,.
故f(x)共有6个零点.]
10.f(x)=x2-1(答案不唯一) [因为∀x∈R,
f(x)=f(-x),所以f(x)是偶函数,
因为当x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2时,>0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为f(x)恰有两个零点,
所以f(x)图象与x轴只有2个交点,
所以函数f(x)的一个解析式可以为f(x)=x2-1(答案不唯一).]
11.1 [x1,x2分别是函数y=ex,函数y=ln x与函数y=的图象的交点A,B的横坐标,
所以A,B两点关于y=x对称,则x1=,因此x1x2=1.]
12.(1,+∞) [方程f(x)+x-a=0有且只有一个实根,即f(x)=-x+a有且只有一个实根,
即函数y=f(x)的图象与直线y=-x+a有且只有一个交点.如图,在同一直角坐标系中分别作出y=f(x)与y=-x+a的图象,其中a表示直线y=-x+a在y轴上的截距.
由图可知,当a≤1时,直线y=-x+a与y=f(x)有两个交点;当a>1时,直线y=-x+a与y=f(x)只有一个交点.
故实数a的取值范围是(1,+∞).]
13.C [因为f(x)=2x+x-5单调递增,
且f(1.6)=21.6-3.4=-=-<0,
f(2)=4+2-5=1>0,
由函数零点存在定理可知,f(x)有唯一零点a,且1.6<a<2;
因为g(x)=x2+x-4在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=-2<0,
g(1.6)=1.62-2.4=2.56-2.4>0,
由函数零点存在定理可知,g(x)有唯一零点b,且1<b<1.6;
因为h(x)=log2x+x-3在(0,+∞)上单调递增,且h(2)=1+2-3=0,则h(x)有唯一零点c=2,所以b<a<c.故选C.]
14.D [因为f(-x)+f(x)=0,x∈R,
所以f(x)为奇函数.
又因为f(-x)=f(x+2),
所以f(x)的图象关于直线x=1对称.
所以f(x+2)=f(-x)=-f(x),
得f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),
所以f(x)的一个周期为4.
又因为x∈[0,1]时,
f′(x)=3x2-2x+1=3+>0,
所以f(x)在[0,1]上单调递增,且f(0)=0,f(1)=1.
由题意如图所示:
可得直线y=(x-2)与y=f(x)的交点的横坐标为方程4f(x)-x+2=0的根,
可得在(-2,2)与(2,6)上均有两个交点,且关于(2,0)对称,加上(2,0)点,共5个点,
所以这5个交点的横坐标之和为2×2×2+2=10.故选D.]
15.1 (0,27) [作出函数f(x)=的图象,如图所示,
因为f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),x1<x2<x3<x4.
所以由图可知,-log3x1=log3x2,=9,
且3<x3<6,即x1x2=1,
所以(x3-3)(x4-3)=x3x4-3(x3+x4)+9=x3(18-x3)-45=-x+18x3-45,
因为y=-x+18x3-45在(3,6)上单调递增,
所以0<y<27,即(x3-3)(x4-3)的取值范围是(0,27).]
16. [由题意可知f(2)=0,且f(x)在R上单调递减,
所以函数f(x)只有一个零点2,
由f(x)与g(x)互为“1度零点函数”,得|2-β|<1.
由|2-β|<1,得1<β<3,
所以函数g(x)=x2-aex在区间(1,3)上存在零点.
由g(x)=x2-aex=0,得a=.
令h(x)=,则h′(x)==,
所以h(x)在区间(1,2)上单调递增,在区间(2,3)上单调递减,
且h(1)=,h(2)=,h(3)=>,
要使函数g(x)在区间(1,3)上存在零点,
只需a∈.]
学科网(北京)股份有限公司
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