内容正文:
专题13 函数与方程
【题型归纳目录】
题型一:求函数的零点或零点所在区间
题型二:利用函数的零点确定参数的取值范围
题型三:二分法的应用
题型四:方程根的个数与函数零点的存在性问题
题型五:嵌套函数的零点问题
题型六:分段函数的零点问题
题型七:等高线问题
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)零点存在性定理
(2)二分法
2024年II卷第6题,5分
2024年天津卷第15题,5分
2024年甲卷第14题,5分
2023年天津卷第15题,5分
2022年天津卷第15题,5分
2021年天津卷第9题,5分
2021年北京卷第15题,5分
(1)理解函数的零点与方程的解的联系.
(2)理解函数零点存在定理,并能简单应用.
(3)了解用二分法求方程的近似解.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点一、函数的零点
对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
知识点二、方程的根与函数零点的关系
方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
知识点三、零点存在性定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
题型一:求函数的零点或零点所在区间
【典例1-1】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【典例1-2】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))函数在的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式1-1】(2011年全国新课标普通高等学校招生统一考试文科数学)在下列区间中,函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(湖北卷))已知是定义在上的奇函数,当时,,则函数的零点的集合为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(北京卷))已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
【变式1-4】(2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(文科))已知是函数的一个零点,若,则( )
A., B.,
C., D.,
题型二:利用函数的零点确定参数的取值范围
【典例2-1】(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【典例2-2】(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
【变式2-1】(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(湖南卷))若函数有两个零点,则实数的取值范围是_____.
知识点四、二分法
对于区间上连续不断且的函数,通过不断地把函数的零点
所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函数零点的近似值.
知识点五、用二分法求函数零点近似值的步骤
(1)确定区间,验证,给定精度.
(2)求区间的中点.
(3)计算.若则就是函数的零点;若,则令(此时零点).若,则令(此时零点)
(4)判断是否达到精确度,即若,则函数零点的近似值为(或);否则重复第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的计算量较大,因此往往借助计算完成.
【方法技巧与总结】
函数的零点相关技巧:
①若连续不断的函数在定义域上是单调函数,则至多有一个零点.
②连续不断的函数,其相邻的两个零点之间的所有函数值同号.
③连续不断的函数通过零点时,函数值不一定变号.
④连续不断的函数在闭区间上有零点,不一定能推出.
题型三:二分法的应用
【典例3-1】下列函数图象与轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是( )
A. B.
C. D.
【典例3-2】用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点三次,可以确定根所在的最小区间是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】用二分法求函数在区间上的零点近似解,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式3-2】用二分法求函数在内的唯一零点时,当精确度时,结束计算的条件是( )
A. B.
C. D.
题型四:方程根的个数与函数零点的存在性问题
【典例4-1】(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷精编版))已知当 时,函数 的图象与 的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】若函数有两个零点,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(2025·高三·江苏·期末)若函数有零点,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】若函数至少有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】函数的一个零点在区间内,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式4-4】若函数在区间内有零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五:嵌套函数的零点问题
【典例5-1】已知函数,若方程有5个解,则的取值范围是
A. B. C. D.
【典例5-2】已知指数函数,若有且只有两个不等根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】已知函数若关于的方程有个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型六:分段函数的零点问题
【典例6-1】(2020年天津市高考数学试卷)已知函数若函数恰有4个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【典例6-2】(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)
【变式6-1】(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷精编版))已知函数在R上单调递减,且关于x的方程恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是 .
【变式6-2】已知函数.若有2个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七:等高线问题
【典例7-1】(2025·高三·陕西西安·期末)已知函数若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例7-2】已知函数,若互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】已知函数,若存在互不相等的实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】函数,若函数有三个不同的零点,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【强化测试】
1.已知函数是定义在上偶函数,当时,,若函数仅有4个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2025·广东·一模)设函数,若互不相等的实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数,,若关于的方程恰有个不同实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2025·贵州安顺·模拟预测)曲线与直线的交点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2025·高三·山西·开学考试)称方程的根为函数的“点”,则函数的“点”为( )
A. B.或 C.或1 D.
6.(2025·吉林长春·二模)已知为正项等比数列,若是函数的两个零点,则( )
A.10 B. C. D.
7.(2025·高三·陕西西安·期末)已知奇函数的定义域为,且在上的图象如图所示,则函数的零点个数为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
8.(2025·高三·山西运城·期末)若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知,若有三个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10.下列函数零点不能用二分法求出的是( )
A. B.
C. D.
11.设,用二分法求方程的近似解的过程中,有,,,则该方程的根所在的区间为( )
A. B. C. D.不能确定
12.若为函数的零点,则所在区间为( )
A. B.(1,2) C. D.
13.设函数,若有三个不同的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
14.(2025·高三·辽宁抚顺·期末)函数的零点个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
15.已知函数,则函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
16.(多选题)函数的零点个数可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
17.(多选题)已知函数是以为最小正周期的周期函数,且当时,,设,则下列结论正确的是( )
A.当时,可以有两个解
B.当时,可以有一个解
C.当时,可以有四个解
D.当时,可以有三个解
18.(多选题)某同学利用二分法求函数的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
则函数的零点的近似值(精确度0.1)可取为( )
A.2.49 B.2.52 C.2.55 D.2.58
19.(多选题)下列方程中,可以用二分法求近似解的有( )
A. B. C. D.
20.(多选题)(2025·高三·山东菏泽·期中)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
21.函数的零点在区间内,则正整数 .
22.已知函数在上有两个零点,则的取值范围是 .
23.已知函数在区间上有一个零点,如果用二分法求的近似值(精确度为),则应将区间至少等分的次数为 .
24.(2025·高三·安徽亳州·期末)已知函数,若关于的方程有唯一解,则 .
25.(2025·广东·一模)已知函数,,若关于的方程有个不同的实数解,则实数的取值范围是 .
26.函数的零点个数为 .
27.若函数在区间内有零点,则实数的取值范围为 .
28.(2025·天津武清·一模)函数 关于x的方程有2个不相等的实数根,则实数a的取值范围是 .
29.(2025·湖南岳阳·一模)已知函数,若函数与的图象有且仅有三个交点,则实数的取值范围是 .
2 / 15
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题13 函数与方程
【题型归纳目录】
题型一:求函数的零点或零点所在区间
题型二:利用函数的零点确定参数的取值范围
题型三:二分法的应用
题型四:方程根的个数与函数零点的存在性问题
题型五:嵌套函数的零点问题
题型六:分段函数的零点问题
题型七:等高线问题
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)零点存在性定理
(2)二分法
2024年II卷第6题,5分
2024年天津卷第15题,5分
2024年甲卷第14题,5分
2023年天津卷第15题,5分
2022年天津卷第15题,5分
2021年天津卷第9题,5分
2021年北京卷第15题,5分
(1)理解函数的零点与方程的解的联系.
(2)理解函数零点存在定理,并能简单应用.
(3)了解用二分法求方程的近似解.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点一、函数的零点
对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点.
知识点二、方程的根与函数零点的关系
方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
知识点三、零点存在性定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
题型一:求函数的零点或零点所在区间
【典例1-1】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【解析】因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
所以在上函数有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
故选:C
【典例1-2】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ))函数在的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】令,得或,再根据x的取值范围可求得零点.由,
得或,,
.
在的零点个数是3,
故选B.
【变式1-1】(2011年全国新课标普通高等学校招生统一考试文科数学)在下列区间中,函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为函数在上连续单调递增,
且,
所以函数的零点在区间内,故选C.
【变式1-2】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(湖北卷))已知是定义在上的奇函数,当时,,则函数的零点的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为是定义在上的奇函数,当时,,
所以,
所以,
由,解得或;
由解得或(舍去),
所以函数的零点的集合为.
故选:D.
【变式1-3】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(北京卷))已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,,所以由根的存在性定理可知:选C.
【变式1-4】(2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学(文科))已知是函数的一个零点,若,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】因为是函数的一个零点,则是函数与的交点的横坐标,画出函数图像,如图所示,
则当时,在下方,即;
当时,在上方,即,
故选:B
题型二:利用函数的零点确定参数的取值范围
【典例2-1】(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
【典例2-2】(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】令,即,令
则,令得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,,
因为曲线与在上有两个不同的交点,
所以等价于与有两个交点,所以.
故答案为:
【变式2-1】(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(湖南卷))若函数有两个零点,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】函数有两个零点,
和的图象有两个交点,画出和的图象,如图,要有两个交点,那么
知识点四、二分法
对于区间上连续不断且的函数,通过不断地把函数的零点
所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函数零点的近似值.
知识点五、用二分法求函数零点近似值的步骤
(1)确定区间,验证,给定精度.
(2)求区间的中点.
(3)计算.若则就是函数的零点;若,则令(此时零点).若,则令(此时零点)
(4)判断是否达到精确度,即若,则函数零点的近似值为(或);否则重复第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的计算量较大,因此往往借助计算完成.
【方法技巧与总结】
函数的零点相关技巧:
①若连续不断的函数在定义域上是单调函数,则至多有一个零点.
②连续不断的函数,其相邻的两个零点之间的所有函数值同号.
③连续不断的函数通过零点时,函数值不一定变号.
④连续不断的函数在闭区间上有零点,不一定能推出.
题型三:二分法的应用
【典例3-1】下列函数图象与轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据二分法的概念可知二分法只能求变号零点,
观察选项A中的函数图象可知该函数没有变号零点,观察选项BCD中的函数图象可知对应的函数都存在变号零点,
所以选项A中函数不能用二分法求零点.
故选:A.
【典例3-2】用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点三次,可以确定根所在的最小区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,则,,
由,,,
则方程在区间内有实根.
故选:C.
【变式3-1】用二分法求函数在区间上的零点近似解,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】开区间的长度等于1 ,每经过一次操作,区间长度变为原来的一半,
经过n此操作后,区间长度变为,
因为用二分法求函数在区间上的零点近似解,要求精确度为0.01,
,因为,,所以,
即所需二分区间的次数最少为
故选:C.
【变式3-2】用二分法求函数在内的唯一零点时,当精确度时,结束计算的条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】二分法求函数在内的唯一零点时,当精确度时,结束计算,
根据二分法的步骤知当区间长度小于精确度时,便可结束计算.
所以当时,便可结束计算.
故选:B.
题型四:方程根的个数与函数零点的存在性问题
【典例4-1】(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(山东卷精编版))已知当 时,函数 的图象与 的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当时, , 单调递减,且,单调递增,且 ,此时有且仅有一个交点;当时, ,在 上单调递增,所以要有且仅有一个交点,需 选B.
【典例4-2】若函数有两个零点,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得,有两个根,
由得,
所以曲线是以原点为圆心,为半径的圆的轴的上半部分(含轴),
直线过定点,
当直线与相切时,
圆心到直线的距离,
解得或(舍去),
当直线过点时,
直线斜率为,
结合图形可得实数的取值范围是.
故选:C.
【变式4-1】(2025·高三·江苏·期末)若函数有零点,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数有零点,则,解得,
而,因此,,
所以的取值集合为.
故选:D
【变式4-2】若函数至少有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数有零点,则方程有根,即有根,
因此函数的图象与直线有交点,
而函数是R上的偶函数,在上单调递减,函数的值域为,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线,如图,
观察图象知,当且仅不,即时,函数的图象与直线有交点,
所以的取值范围为.
故选:C
【变式4-3】函数的一个零点在区间内,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由于在上单调递增,
故命题等价于,即,解得.
故选:D.
【变式4-4】若函数在区间内有零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对有,即.
①若有零点,则.
从而,,这就得到.
②若,则.
而,所以根据零点存在定理,可知在上必有零点.
综合①②可知,的取值范围是.
故选:C.
题型五:嵌套函数的零点问题
【典例5-1】已知函数,若方程有5个解,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
,或,由题意可知:,由题可知:当时,有2个解且有2个解且 ,
当时,,因为,所以函数是偶函数,当时,函数是减函数,故有,函数是偶函数,所以图象关于纵轴对称,即当时有,,所以,综上所述;
的取值范围是,故本题选D.
【典例5-2】已知指数函数,若有且只有两个不等根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,即方程有两个不等根,
函数与图象有两个不同交点,
与互为反函数,则两函数图象关于对称,
则与图象的交点都分布在直线上,问题等价于与有两个不同交点,即有两根,
即函数图象与直线有两个交点.
设,则,令,
则在上单调递增,在上单调递减,.
又,
可得大致图象如下,则要使图象与直线有两个交点,
需满足.
故选:C
【变式5-1】已知函数若关于的方程有个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令,作出函数的图象如下图所示:
因为关于的方程有个不同的实数根,
则关于的方程在内有两个不等的实根,
设,则函数在内有两个不等的零点,
所以,,解得.
故选:A.
题型六:分段函数的零点问题
【典例6-1】(2020年天津市高考数学试卷)已知函数若函数恰有4个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】注意到,所以要使恰有4个零点,只需方程恰有3个实根
即可,
令,即与的图象有个不同交点.
因为,
当时,此时,如图1,与有个不同交点,不满足题意;
当时,如图2,此时与恒有个不同交点,满足题意;
当时,如图3,当与相切时,联立方程得,
令得,解得(负值舍去),所以.
综上,的取值范围为.
故选:D.
【典例6-2】(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I卷))已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是( )
A.[–1,0) B.[0,+∞) C.[–1,+∞) D.[1,+∞)
【答案】C
【解析】分析:首先根据g(x)存在2个零点,得到方程有两个解,将其转化为有两个解,即直线与曲线有两个交点,根据题中所给的函数解析式,画出函数的图像(将去掉),再画出直线,并将其上下移动,从图中可以发现,当时,满足与曲线有两个交点,从而求得结果.
画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,
再画出直线,之后上下移动,
可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,
并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,
即方程有两个解,
也就是函数有两个零点,
此时满足,即,故选C.
【变式6-1】(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷精编版))已知函数在R上单调递减,且关于x的方程恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】由函数在R上单调递减得,又方程恰有两个不相等的实数解,所以,因此的取值范围是.
【变式6-2】已知函数.若有2个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令可得,
作出函数与函数的图象如下图所示:
当时,函数与函数的图象有2个交点,
此时,函数有2个零点.
因此,实数的取值范围是.
故选:C.
题型七:等高线问题
【典例7-1】(2025·高三·陕西西安·期末)已知函数若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,作出的大致图象,如图所示,
要使得,
即函数与的图象有4个不同交点,则,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
【典例7-2】已知函数,若互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】作出函数的图象,如图,
不妨设,
则,得,
由图可知,,,
故.
故选:C
【变式7-1】已知函数,若存在互不相等的实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】假设,
作出的图象如下;
由,所以,则
令,所以,
由,所以,
所以,故.
故选:D.
【变式7-2】函数,若函数有三个不同的零点,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据函数,画出函数图象,如图:
,且,
,
,,
解得,,
的取值范围是.
故选:B
【强化测试】
1.已知函数是定义在上偶函数,当时,,若函数仅有4个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
又函数是定义在上偶函数,其图象关于轴对称作出函数图象:
因为函数仅有4个零点,所以函数与有4个交点,
根据图象可知:,即实数的取值范围是.
故选:C.
2.(2025·广东·一模)设函数,若互不相等的实数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】画出函数的图象如图所示.
不妨令,则,则.
结合图象可得,故.
∴.
故选:B.
3.已知函数,,若关于的方程恰有个不同实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,可得,
因为最多有两个实根,若恰有个不同实数根,
则恰有三个实根,
作出的图象,如图
由或可得:或或,且,
由即,,
由可得,
由即,,
由可得,
由即,,
由恒成立,
综上所述:,实数的取值范围为,
故选:A.
4.(2025·贵州安顺·模拟预测)曲线与直线的交点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】,,
,
作出与的大致图象,易知共有3个交点.
故选:A.
5.(2025·高三·山西·开学考试)称方程的根为函数的“点”,则函数的“点”为( )
A. B.或 C.或1 D.
【答案】D
【解析】当时,,解得(舍去);
当时,,解得或(舍去).
综上函数的“点”为.
故选:D.
6.(2025·吉林长春·二模)已知为正项等比数列,若是函数的两个零点,则( )
A.10 B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得为方程的两个解,则,
解得,易知.
故选:B.
7.(2025·高三·陕西西安·期末)已知奇函数的定义域为,且在上的图象如图所示,则函数的零点个数为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】B
【解析】令得或.
如图,画出在上的图象与直线,直线.
由图可知,的图象与直线有5个公共点,
的图象与直线仅有1个公共点,
则的零点个数为.
故选:B.
8.(2025·高三·山西运城·期末)若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,函数在上单调递增,,
,则函数在上有唯一零点;
依题意,当时,有3个零点,
当时,又,则,
因此,解得,
所以正数的取值范围是.
故选:B
9.已知,若有三个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当时,由,得,而函数在上单调递增,
又有三个零点,因此方程在上有两个不等根,
于是,解得,
所以的取值范围为.
故选:B.
10.下列函数零点不能用二分法求出的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A选项,在上单调递增,且与轴有唯一交点,
交点两侧的函数值异号,则可用二分法求解,A正确;
对于B选项,当时,,
当且仅当时,等号成立,无零点;
当时,当且仅当时,等号成立,
在上单调递减,在上单调递增,
此时有两个零点,且函数值在零点两侧异号,故可用二分法求零点,B正确;
对于C选项,由题意可知只有一个零点,
且在该零点左右两边的函数值都大于零,故不宜用二分法求解该零点,C错误;
对于D选项,,
在单调递增,单调递减,所以,
则零点处的两侧函数值异号,可用二分法求解,D正确.
故选:C
11.设,用二分法求方程的近似解的过程中,有,,,则该方程的根所在的区间为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【解析】因为,根据函数解析式可分析得函数为单调递增的连续函数,
由已知,,所以,
根据零点存在定理定理可知,方程的根所在区间为,
故选:B
12.若为函数的零点,则所在区间为( )
A. B.(1,2) C. D.
【答案】B
【解析】函数为上的增函数,
又,
且,
因为,
所以所在区间为.
故选:B
13.设函数,若有三个不同的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】函数在上单调递增,函数值集合为;
函数在上单调递减,函数值集合为[0,+∞);
函数在上单调递增,函数值集合为[0,+∞);
作出函数的图象与直线,如图,
观察图象知,只有当时,函数的图象与直线有3个交点,
所以有三个不同的实数根,实数的取值范围为;
故选:C
14.(2025·高三·辽宁抚顺·期末)函数的零点个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【解析】由,得,
作出函数、的大致图象,如图所示,
由图可知,这两个函数的图象有5个交点,则的零点个数为5.
故选:A.
15.已知函数,则函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】令,即,亦即.
当时,在区间上,.
当,即时,
在一个周期内,有两个解,在区间上,也有两个解.
由上述计算可知,有个解,有个解,
所以函数在区间上的零点个数为个.
故选:C.
16.(多选题)函数的零点个数可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】BC
【解析】由,,得,
求函数的零点个数等价于求函数和的图像的交点个数.
函数的导函数,当时;当时.
所以函数在上单调递增,在单调递减.
时有最大值,时,
时,,.
过定点的直线,与函数的图像的交点数为1个或2个,如图所示.
所以函数的零点个数为1个或2个.
故选:BC.
17.(多选题)已知函数是以为最小正周期的周期函数,且当时,,设,则下列结论正确的是( )
A.当时,可以有两个解
B.当时,可以有一个解
C.当时,可以有四个解
D.当时,可以有三个解
【答案】ABD
【解析】因为当时,,
所以此区间的图像是开口向上,对称轴为的抛物线的一部分,
且,又是以为最小正周期的周期函数,
所以当时,,,
以此类推,则作的部分草图如下,
对于A,当时,,
显然当时,即可得到有两个解,
,A正确;
对于B,当时,,
显然时,有一个解,
,B正确;
对于C,当时,,
若,如图,有三个解,
,
所以随着直线平移,即,
则不可能有四个解,C错;
对于D,当时,,
如图当时,此时在内有两个解,
所以随着直线下移,可以有三个解,
且第三个解在内,所以D正确.
故选:ABD
18.(多选题)某同学利用二分法求函数的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
则函数的零点的近似值(精确度0.1)可取为( )
A.2.49 B.2.52 C.2.55 D.2.58
【答案】BC
【解析】因为函数在其定义域上单调递增,结合表格可知,
方程的唯一近似解在,,,内,
又精确度0.1,
所以方程的近似解(精确度0.1)可取为,.
故选:BC
19.(多选题)下列方程中,可以用二分法求近似解的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,在上单调递增,且在上连续,
且,,可以使用二分法求原方程的近似解;
对于B,在R上连续且单调递增,
又,,可以使用二分法求原方程的近似解;
对于C,,故不可以使用二分法求原方程的近似解;
对于D,在上单调递增,且在上连续,
且,,可以使用二分法求原方程的近似解.
故选:ABD.
20.(多选题)(2025·高三·山东菏泽·期中)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】结合函数的图象可知,,故A错误;
由,可得,故B正确;
因为,所以,所以,则,
又,所以,
由二次函数性质得在上单调递增,
故,故C正确;
因为,所以,故D正确.
故选:BCD
21.函数的零点在区间内,则正整数 .
【答案】
【解析】因为定义域为,
又与均在上单调递增,
所以在上单调递增,
又,,
所以,所以在上存在唯一零点,所以.
故答案为:
22.已知函数在上有两个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由函数在上有两个零点,
可得在上有两个根,令
则,解得,所以的取值范围是.
故答案为:.
23.已知函数在区间上有一个零点,如果用二分法求的近似值(精确度为),则应将区间至少等分的次数为 .
【答案】
【解析】由于每等分一次,零点所在区间的长度变为原来的,
则等分次后的区间长度变为原来的,
由题意可得,可得,且,
所以,正整数的最小值为,即至少等分的次数为.
故答案为:.
24.(2025·高三·安徽亳州·期末)已知函数,若关于的方程有唯一解,则 .
【答案】1
【解析】由于关于的方程有唯一解,
且有唯一的实数根,故,
故又零点为,故,
因此,
故,
故答案为:1
25.(2025·广东·一模)已知函数,,若关于的方程有个不同的实数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】函数是偶函数,大致图象,如图所示:
方程,
分解因式得,
解得:或,
由函数的图象可知,只有个根,
所以需有个根才满足题意,
所以实数的取值范围是:,
故答案为:.
26.函数的零点个数为 .
【答案】4
【解析】令,得或.
设,,在平面直角坐标系中先画出的图象,
保留轴上方的部分图象并把轴下方的图象向上翻折即得的图象,
再作出的图象,如图所示,由图可知两者共有3个交点.
综上所述,函数共有4个零点.
故答案为:4.
27.若函数在区间内有零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为函数在区间上单调递减,且该函数在区间内有零点,
则,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
28.(2025·天津武清·一模)函数 关于x的方程有2个不相等的实数根,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】如图画出函数的图象,
直线表示过点的直线,表示直线的斜率,
,,,,
所以在点处的切线方程为,此时斜率为1,
如图,若与,有一个交点,则,
,,,
所以在点处的切线方程为,此时斜率为,
如图,若与,有一个交点,则,
如图,当时,与有两个交点,
综上可知,的取值范围是.
故答案为:
29.(2025·湖南岳阳·一模)已知函数,若函数与的图象有且仅有三个交点,则实数的取值范围是 .
【答案】.
【解析】当时,则,令,
求导可得,令,解得,可得下表:
单调递增
极大值
单调递减
由函数的极大值为,则存在唯一零点,
所以函数与函数在上有且仅有一个交点;
当时,,令,
求导可得,显然上,
则函数在上单调递减,
当时,,当时,,
由,则函数在上存在唯一零点,
所以函数与函数在上有且仅有一个交点;
由题意可得函数与函数在上有且仅有一个交点,
当时,,令,
令,整理可得,
当方程有两个相等的实数解时,,解得,
此时,符合题意,
当方程在有一个实数根时,可得,解得,
综上可得.
故答案为:.
2 / 15
学科网(北京)股份有限公司
$$