内容正文:
零点定理
一、单选题
1.已知是函数的一个零点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
3.函数在区间上存在零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数,若b是a与c的等比中项,则的零点个数为( )
A.0 B.0或1 C.2 D.0或1或2
5.若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值集合为( )
A. B.或.
C. D.或.
6.已知正实数满足,则( )
A. B.
C. D.
7.已知函数,函数有三个不同的零点,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.用二分法求函数的一个零点,根据参考数据,可得函数的一个零点的近似解(精确到0.1)为( )
(参考数据:,,)
A.2.4 B.2.5 C.2.6 D.2.56
二、多选题
9.已知函数的所有零点从小到大依次记为,则( )
A. B.
C. D.
10.已知函数在区间(1,+∞)内没有零点,则实数a的取值可以为( )
A.-1 B.2 C.3 D.4
11.(多选)已知函数,若函数恰好有4个不同的零点,则实数的取值可以是( )
A.-3 B.-2 C.0 D.2
12.已知函数,若函数恰好有4个不同的零点,则实数的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
三、填空题
13.已知函数在区间上有且仅有一个零点,则的取值范围为 .
14.函数的所有零点之和为 .
15.已知函数,若方程有四个不同的解,,,,且,则的取值范围是 .
16.已知函数的零点为,函数的零点为,则 .
17.已知函数,,若有2个不同的零点,则实数的取值范围是 .
四、解答题
18.已知函数.
(1)求及函数的定义域;
(2)求函数的零点.
19.已函数,其图象的对称中心为.
(1)求的值;
(2)判断函数的零点个数.
20.已知函数为上的偶函数,为上的奇函数,且,记.
(1)求的最小值;
(2)解关于的不等式;
(3)设,若的图象与的图象有2个交点,求的取值范围.
参考答案:
1.D
因为是函数的一个零点,
所以,即,故,
则.
2.C
由于均为增函数,
所以为定义域上的增函数,
,
根据零点存在定理,
零点在区间内.
3.D
若函数在区间上存在零点,
由函数在的图象连续不断,且为增函数,
则根据零点存在定理可知,只需满足,
即,
解得,
所以实数的取值范围是.
4.A
由b是a与c的等比中项,得,,
方程的判别式,因此方程无实根,
所以的零点个数为0.
5.D
由函数,
若,可得,令,即,解得,符合题意;
若,令,即,可得,
当时,即,解得,此时,解得,符合题意;
当时,即且,则满足,
解得且,
若,可得,令,即,
解得或,其中,符合题意;
若,可得,令,即,
解得或,其中,符合题意;
综上可得,实数的取值范围为或.
6.D
因为,即,
由题意可知:为与的交点横坐标;
为与的交点横坐标;
为与的交点横坐标;
在同一平面直角坐标系中作出的图象,
由图可得:.
7.C
作出函数的图象如图,
不妨设,则有三个不同的根,则,
当时,,得,则,
当时,,,则,
设(),则,
所以在上单调递增,
所以,即的取值范围是.
故选:C.
8.C
由题意得
因为函数在上连续,所以函数在上有零点,
9.AC
令,
在同一直角坐标系,画出两个函数图象如下图所示:
由图可知共有20个交点,故,则A正确,B错误;
又函数的图象都关于对称,则,
故,则C正确,错误,
10.ABC
,设
则在上, 与有相同的零点.
故函数在区间内没有零点,即在区间内没有零点
当时,在区间上恒成立,则在区间上单调递增.
所以,显然在区间内没有零点.
当时, 令,得,令,得
所以在区间上单调递减增.在区间上单调递增.
所以
设,则
所以在上单调递减,且
所以存在,使得
要使得在区间内没有零点,则
所以
综上所述,满足条件的的范围是
由选项可知:选项ABC可使得在区间内没有零点,即满足题意.
11.BC
由题意可知,
当时,在上单调递减,则;
当时,在上单调递增,则;
若函数恰好有4个不同的零点,
令,则有两个零点,可得,
当时,则,解得;
当时,则,可得;
可得和均有两个不同的实根,
即与、均有两个交点,
则,且,解得,
综上所述:实数的取值范围为.
且,故A、D错误,B、C正确.
故选:BC.
12.BC
由题意可知:
当时,在上单调递减,则;
当时,在上单调递增,则;
若函数恰好有4个不同的零点,
令,则有两个零点,可得:
当时,则,解得;
当时,则,可得;
可得和均有两个不同的实根,
即与、均有两个交点,
不论与的大小关系,则,且,解得,
综上所述:实数的取值范围为.
且,故A、D错误,B、C正确.
故选:BC.
13.
由题意知函数在区间上有且仅有一个零点,
故函数的最小正周期,
又,则,而,
当时,即时,需有,即,此时;
当时,即时,,此时函数在上无零点,不合题意;
当时,即时,需有,即,此时;
当时,即时,,此时函数在上有一零点,符合题意;
当时,即时,需有,即,此时;
综合上述,得的取值范围为,
故答案为:
14.
由,可得,令,
可得函数与的图象都关于直线的对称,
在同一坐标系内作出函数与的图象,如图所示,
由图象可得,函数与的图象有6个公共点,
其横坐标依次为,
这6个点两两关于直线的对称,所以,
所以,
即函数的所有零点之和为.
故答案为:.
15.
画出函数的图象,如图所示:
方程有四个不同的解,,,,且,
由时,,则与的中点横坐标为,即:,
当时,由于在上是减函数,在上是增函数,
又因为,,则,有,
,又,,
在上递增,故取值范围是.
故答案为:.
16.2
由,得, 函数与互为反函数,
在同一坐标系中分别作出函数,,的图象,
如图所示,则,,由反函数性质知A,B关于对称,
则,.
故答案为:.
17.
设,
当时,,;
当时,,;
当时,,.
综上可得,.
函数的定义域为,
由复合函数单调性可知函数单调递增.
又,
作出的图象如图所示
由图象可知,当时,曲线与恒有两个交点,
即有两个零点,
所以的取值范围是.
故答案为:.
18.(1),定义域为
(2)
(1)依题意,
所以,由得,
解得,所以的定义域为.
(2),
则,所以的定义域为,
令得,
所以,,则.
19.(1)
(2)答案见解析
(1)因为函数的图象关于点中心对称,故为奇函数,
从而有,即,
,
,
所以,解得,
所以;
(2)由(1)可知,,,,
①当时,,,所以在上单调递增,
,,
函数有且仅有一个零点;
②当时,,,
有两个正根,不妨设,则,
函数在单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
,,
函数有且仅有一个零点;
③当时,,
令,解得或,
有两个零点;
④当时,,,
有一个正根和一个负根,不妨设,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
,,
函数有且仅有三个零点;
综上,当时,函数有三个零点;
当时,函数有两个零点;
当时,函数有一个零点.
20.(1)1
(2)
(3)
(1)由题意知,,
由,得,即,
两式相加,得,所以.
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以.
(2)因为,所以为偶函数,
因为,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减.
由,得,
两边平方并整理得,解得,
故不等式的解集为.
(3)由题意知,方程有2个不同的实数解,
即方程有2个不同的实数解.
设,则,即有2个不同的正根.
,解得,故的取值范围为.
学科网(北京)股份有限公司
$$