内容正文:
专题14 函数不动点问题的综合应用
【题型归纳】
题型一:函数不动点的判断
题型二:求参数的范围
题型三:利用函数不动点的性质解题
题型四:判断变量的范围问题
【方法技巧总结】
函数不动点指满足的点,即函数图像与直线交点的横坐标。
解题时可分三步:①转化方程:将原问题转化为的形式;
②求解方法:利用因式分解、图像法或迭代法求解,如高次方程可通过拆分项或换元降次处理;
③验证解:检查解是否符合定义域等条件。
关键技巧与注意事项:
单调性等价性:若函数单调递增,则不动点与稳定点(满足的点)完全等价。
【典型例题】
题型一:函数不动点的判断
【典例1-1】对于连续函数,若,则称为的不动点.下列所给的函数中,没有不动点的是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2025·安徽池州·模拟预测)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成了一般不动点定理的基石.简单来说就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称为“不动点”函数.若存在个点,满足,则称为“型不动点”函数,则下列函数中为“3型不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2025·湖南·模拟预测)对于满足一定条件的连续函数,若存在一个点,使得,那么我们称为“不动点”函数.若存在个点,满足,则称为“型不动点”函数,则下列函数中为“3型不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L·E·J·Brouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数.下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2025·陕西西安·三模)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成了一般不动点定理的基石.简单来说就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
题型二:求参数的范围
【典例2-1】对于函数,若,则称为函数的“不动点”:若,则称为函数的“稳定点”.已知的稳定点都是它的不动点,则实数的范围是( ).
A. B.
C. D.
【典例2-2】给定函数,若实数使得,则称为函数的不动点;若实数使得,则称为函数的次不动点.若函数在区间上有且仅有一个不动点和一个次不动点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】对于函数,若存在,则称为的不动点.若函数对恒有两个相异的不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】对于函数,若存在,则称为的不动点.若函数对恒有两个相异的不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】在数学中,对于满足一定条件的连续函数,存在实数,使得,我们就称该函数为“不动点”函数,实数为该函数的不动点.已知函数在区间上恰有两个不同的不动点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
题型三:利用函数不动点的性质解题
【典例3-1】(2025·广西柳州·模拟预测)设函数(,为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2025·安徽阜阳·二模)设函数,若曲线是自然对数的底数)上存在点使得,则的取值范围是
A. B. C. D.
【变式3-1】(2025·河南郑州·一模)设函数(),为自然对数的底数,若曲线上存在点,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】设函数(为自然对数的底数),若曲线上存在点使得,则的取值范围是
A. B. C. D.
【变式3-3】(2025·河北衡水·一模)设函数,若曲线上存在点,使得成立,则实数的取值范围为( )
A., B., C., D.,
题型四:判断变量的范围问题
【典例4-1】(多选题)(2025·高三·湖南娄底·期末)已知函数的定义域为,区间,若,,则称是在D上的不动点,集合为在D上的不动点集.若函数在R上的不动点集为,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(2025·山东菏泽·一模)定义在实数集上的函数,如果,使得,则称为函数的不动点.给定函数,,已知函数,,在上均存在唯一不动点,分别记为,则( )
A. B. C. D.
【过关测试】
1.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石. 简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
2.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔,简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个实数,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,为函数的不动点.设函数,.若在区间上存在不动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.对于连续函数,若,则称为的不动点.下列所给的函数中,没有不动点的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·河南开封·一模)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并且是构成一般不动点定理的基石.简单地讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数.若函数为“不动点”函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.对于函数,把满足的实数叫做函数的不动点.设,若有两个不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)设函数,若曲线上存在,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(多选题)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(LEJBrouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数,存在一个点,使,那么我们称该函数为“不动点”函数,为函数的不动点,则下列说法正确的( )
A.为“不动点”函数
B.的不动点为
C.恰好有两个不动点
D.若定义在上仅有一个不动点的函数满足,则
8.(多选题)已知函数,若存在,使得,则称为函数的不动点.下列函数中,有且只有一个不动点的函数为( )
A. B.
C. D.
9.(多选题)对于定义在上的函数,如果存在实数,使得,那么称是函数的一个不动点.则下列结论正确的是( )
A.函数有且只有1个不动点
B.函数有且只有1个不动点
C.函数有2个不动点
D.函数有3个不动点
10.对于定义在集合上的函数,若存在实数满足,则把叫做的一个不动点,已知,没有不动点,则实数的取值范围是 .
11.对函数,满足的实数称为的不动点设,其中且有下列四个结论:
①当时,函数仅有一个不动点;
②当时,函数仅有一个不动点;
③当时函数有两个不动点;
④当时函数有两个不动点.
其中,所有正确结论的序号是 .
12.对于函数,若,则称为的“不动点”;若,则称为的“稳定点”.若函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为和,即,.若,函数总存在不动点,则实数的取值范围是 ;若,且,则实数的取值范围是
13.(2025·高三·上海·开学考试)设函数(,e为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则a的取值范围是 .
14.设函数(,为自然对数的底数).若曲线 上存在使得,则的取值范围是 .
15.设函数,若曲线上存在点,使得成立,求实数的取值范围为 .
16.设函数,若曲线上存在点,使得成立,则实数a的取值范围是 .
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专题14 函数不动点问题的综合应用
【题型归纳】
题型一:函数不动点的判断
题型二:求参数的范围
题型三:利用函数不动点的性质解题
题型四:判断变量的范围问题
【方法技巧总结】
函数不动点指满足的点,即函数图像与直线交点的横坐标。
解题时可分三步:①转化方程:将原问题转化为的形式;
②求解方法:利用因式分解、图像法或迭代法求解,如高次方程可通过拆分项或换元降次处理;
③验证解:检查解是否符合定义域等条件。
关键技巧与注意事项:
单调性等价性:若函数单调递增,则不动点与稳定点(满足的点)完全等价。
【典型例题】
题型一:函数不动点的判断
【典例1-1】对于连续函数,若,则称为的不动点.下列所给的函数中,没有不动点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由可得.令.
对于选项A,,则.
令,解得;令,解得,
∴函数在上单调递增,在上单调递减,
∴,即有不动点1,故选项A错误;
对于选项B,,
则.
令,解得;令,解得,
∴函数在上单调递增,在上单调递减.
又,且当时,,
∴由零点存在性定理可知:存在,使,
即有不动点,故选项B错误;
对于选项C,,则.
令,解得;令,解得或,
∴函数在上单调递增,在上单调递减.
又,且当时,,
∴由零点存在性定理可知:存在,使,
即有不动点,故选项C错误;
对于选项D,,则.
令,解得;令,解得,
∴函数在上单调递增,在上单调递减,
∴,故函数无不动点,故选项D正确.
故选:D.
【典例1-2】(2025·安徽池州·模拟预测)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成了一般不动点定理的基石.简单来说就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称为“不动点”函数.若存在个点,满足,则称为“型不动点”函数,则下列函数中为“3型不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A,令,即.
因为满足,所以在区间上单调递增,
所以不可能为“3型不动点”函数,故A错误;
对于B,令,即.
易判断在区间上单调递增,
所以不可能为“3型不动点”函数,故B错误;
对于C,由,得,
易知当时,单调递减,且,所以当时,的图象与直线有且只有一个交点;
当时,单调递减,且;
当时,单调递增.令,得,解得,此时,所以直线与曲线相切于点.
所以直线与曲线共有两个交点,所以为“2型不动点”函数,故C错误;
对于D,,作出的图象,如图所示.易知其与直线有且只有三个不同的交点,
即有三个不同的解,所以为“3型不动点”函数,故D正确.
故选:D.
【变式1-1】(2025·湖南·模拟预测)对于满足一定条件的连续函数,若存在一个点,使得,那么我们称为“不动点”函数.若存在个点,满足,则称为“型不动点”函数,则下列函数中为“3型不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A,令,即.
因为均为的单调递增函数,所以在区间上单调递增,所以不可能为“3型不动点”函数,故A错误;
对于B,令,即.
由于均为的单调递增函数,所以在区间上单调递增,所以不可能为“3型不动点”函数,故B错误;
对于C,由,得,
易知当时,单调递减,且,所以当时,的图象与直线有且只有一个交点;
当时,单调递减,且;
当时,单调递增.令,得,解得,此时,所以直线与曲线相切于点.
所以直线与曲线共有两个交点,所以为“2型不动点”函数,故C错误;
对于D,,作出的图象,如图所示.易知其与直线有且只有三个不同的交点,
即有三个不同的解,所以为“3型不动点”函数,故D正确.
故选:D.
【变式1-2】在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L·E·J·Brouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数.下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A选项,,方程无解,则不是“不动点”函数,A错误;
B选项,,方程判别式,方程无解,
则不是“不动点”函数,B错误;
C选项,,方程无解,则不是“不动点”函数,C错误;
D选项,,方程有两解,则是“不动点”函数,D正确.
故选:D
【变式1-3】(2025·陕西西安·三模)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成了一般不动点定理的基石.简单来说就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A:令,即,令,
则,令,得,当时,,在单调递增,当时,,在单调递减,
所以,所以方程无根,所以函数不是“不动点”函数,故A不正确;
对于B:令,即,
令,函数的图象连续不断,且,由零点存在性定理知,函数在上有零点,即有根,所以函数是“不动点”函数,故B正确;
对于C:令,即,令,则,得,当时,,在单调递减,当时,,在单调递增,所以,所以方程无根,所以函数不是“不动点”函数,故C不正确;
对于D:令,即,而,所以方程无根,所以函数不是“不动点”函数,故D不正确;
故选:B
题型二:求参数的范围
【典例2-1】对于函数,若,则称为函数的“不动点”:若,则称为函数的“稳定点”.已知的稳定点都是它的不动点,则实数的范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为为函数的“不动点”,
则方程,即有实根,
则,解得,
方程可化为,
即,
分解因式得,
即,
因为函数的稳定点都是它的不动点,
上述满足上述方程的,都满足,
即满足,
所以方程无实根或的根都是的根,
当方程无实根,,解得;
当方程的根都是的根,由韦达定理可得两方程不能完全同解,所以,,此时方程的根为,也是方程的一个根,满足题意;
综上,
故选:D.
【典例2-2】给定函数,若实数使得,则称为函数的不动点;若实数使得,则称为函数的次不动点.若函数在区间上有且仅有一个不动点和一个次不动点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于函数在区间上有且仅有一个不动点和一个次不动点,
所以以及,都有且仅有1个零点,
(1)由,即,即在有且仅有1个零点,
函数是上的增函数,
所以有,即,
(2)由,即,
即在有且仅有1个零点,
函数在上单调递增,
则,即,
综合(1)、(2)可知,,
故选:A
【变式2-1】对于函数,若存在,则称为的不动点.若函数对恒有两个相异的不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数恒有两个不动点,即恒有两个不等实根,
显然,整理得,
所以,即,对恒成立,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:D
【变式2-2】对于函数,若存在,则称为的不动点.若函数对恒有两个相异的不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数恒有两个相异的不动点,即恒有两个不等实根,
整理得,
所以,即,对恒成立,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:A
【变式2-3】在数学中,对于满足一定条件的连续函数,存在实数,使得,我们就称该函数为“不动点”函数,实数为该函数的不动点.已知函数在区间上恰有两个不同的不动点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可得:在上恰有两个解,
即在区间上恰有两个零点,
所以或,
解得或.
故选:C.
题型三:利用函数不动点的性质解题
【典例3-1】(2025·广西柳州·模拟预测)设函数(,为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由题意, 存在,使成立,
即存在,使成立,
所以,即,
所以
所以存在,使与有交点,
对,,求导得,
设,则,
令,即;令,即,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以在上单调递增,
又,
,
要使与有交点,则,
所以的取值范围是.
故选:A.
【典例3-2】(2025·安徽阜阳·二模)设函数,若曲线是自然对数的底数)上存在点使得,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以 在 上有解
因为 ,( 易证 ) ,所以函数 在 上单调递增,因此由得 在 上有解,即 ,因为 ,选C.
【变式3-1】(2025·河南郑州·一模)设函数(),为自然对数的底数,若曲线上存在点,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵曲线上存在点
∴
函数()在上是增函数,根据单调性可证
即在上有解,分离参数,,,根据是增函数可知,只需故选A.
【变式3-2】设函数(为自然对数的底数),若曲线上存在点使得,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】法一:由题意可得,
,
而由可知,
当时,=为增函数,
∴时,.
∴ 不存在使成立,故A,B错;
当时,=,
当时,只有时才有意义,而,故C错.故选D.
法二:显然,函数是增函数,,由题意可得,
,而由可知,
于是,问题转化为在上有解.
由,得,分离变量,得,
因为,,
所以,函数在上是增函数,于是有,
即,应选D.
【变式3-3】(2025·河北衡水·一模)设函数,若曲线上存在点,使得成立,则实数的取值范围为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【解析】,
当时,取得最大值,
当时,取得最小值,
即函数的取值范围为,,
若上存在点,使得成立,
则,.
又在定义域上单调递增.
所以假设,则(c),不满足.
同理假设,也不满足.
综上可得:.,.
函数,的定义域为,
等价为,在,上有解
即平方得,
则,
设,则,
由得,此时函数单调递增,
由得,此时函数单调递减,
即当时,函数取得极小值,即(1),
当时,(e),
则.
则.
故选:.
题型四:判断变量的范围问题
【典例4-1】(多选题)(2025·高三·湖南娄底·期末)已知函数的定义域为,区间,若,,则称是在D上的不动点,集合为在D上的不动点集.若函数在R上的不动点集为,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】因为在R上的不动点集为,
所以,
即方程在R上存在3个实数根,,,
所以
,
从而,所以A正确,B错误;
令,则,
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减,
则,解得.
因为,
所以C错误,D正确.
故选:AD.
【典例4-2】(2025·山东菏泽·一模)定义在实数集上的函数,如果,使得,则称为函数的不动点.给定函数,,已知函数,,在上均存在唯一不动点,分别记为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知可得,,则,
且,所以.
又,.
令,,则恒成立,
所以,在上单调递增,所以,所以.
所以,,即.
令,,
因为函数在上单调递增,在上单调递减,且,
根据复合函数的单调性可知,函数在上单调递减,
所以在上单调递减.
又,,所以.
因为在上单调递减,,所以.
又,所以,即.
令,,则恒成立,
所以,在上单调递减.
又,,
所以.
综上可得,.
故选:C.
【过关测试】
1.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石. 简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,令,得,无解,
所以函数不是“不动点”函数,故A不正确;
对于B,令,不难看出是该方程的根,
所以是“不动点”函数,故B正确;
对于C,令,即.
令,则,
令,解得,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以,
所以方程无解,
所以函数不是“不动点”函数,故C不正确;
对于D,令,得,
因为,
所以方程无解,
所以函数不是“不动点”函数,故D不正确.
故选:B.
2.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔,简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在一个实数,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数,为函数的不动点.设函数,.若在区间上存在不动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可得,在上有解,
即有解,
令,,则,
令函数,,
当时,,所以在上单调递增,
,所以为偶函数,
所以在上单调递减.
,,
故,,
故选:A.
3.对于连续函数,若,则称为的不动点.下列所给的函数中,没有不动点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,令
A选项,,则.在上单调递增,在上单调递减,则,即有不动点1,故A错误;
B选项,,则.在上单调递增,在上单调递减,则,即有不动点0,故B错误;
C选项,.则.
在上单调递增,
或在上单调递减,注意到,时,,则
存在使,即有不动点,故C错误;
D选项,,则,得在上单调递减,又,则此时方程无解,即函数无不动点,故D正确.
故选:D
4.(2025·河南开封·一模)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并且是构成一般不动点定理的基石.简单地讲就是对于满足一定条件的连续函数,存在点,使得,那么我们称该函数为“不动点”函数.若函数为“不动点”函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】题意得若函数为不动点函数,则满足
,即,即
设,
令,解得
当时,,所以在上为增函数
当时,,所以在上为减函数
所以
当时,
当时,
所以的图象为:
要想成立,则与有交点,所以,
对应区间为
故选:B.
5.对于函数,把满足的实数叫做函数的不动点.设,若有两个不动点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由得,令,则,
得在单调递增,得在和单调递减,
所以的极小值为,图象如图所示,由图可知,时,有两个不动点,
故选:B.
6.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)设函数,若曲线上存在,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,
所以,即,
所以由题意存在使得成立,
即在区间上有解,也即方程有解,
所以问题转化为方程有解,
令,
则,
故函数单调递增,又,
所以,.
故选:D.
7.(多选题)在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(LEJBrouwer),简单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数,存在一个点,使,那么我们称该函数为“不动点”函数,为函数的不动点,则下列说法正确的( )
A.为“不动点”函数
B.的不动点为
C.恰好有两个不动点
D.若定义在上仅有一个不动点的函数满足,则
【答案】AD
【解析】对于A,由,得,而,解得,因此为“不动点”函数,A正确;
对于B,由,得,即,即,解得,
经检验符合题意,因此的不动点为,B错误;
对于C,当时,,由,得,解得;
当时,,由,得,无解,
因此函数只有一个不动点,C错误;
对于D,设该不动点为,即,由,
得,即,于是,解得或,
当时,,由,得,解得或,此时有两个不动点,不符合题意,
当时,,由,得,解得,只有一个不动点,符合题意,
因此,D正确.
故选:AD
8.(多选题)已知函数,若存在,使得,则称为函数的不动点.下列函数中,有且只有一个不动点的函数为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】对于A,令可得,,
所以,故,
所以函数只有一个不动点,A正确;
对于B,令可得,,
所以,化简可得,
故,经检验为方程的解,
所以函数只有一个不动点,B正确;
对于C,令可得,,
所以,
不是方程的根,
所以,
方程的解即函数的图象与函数的图象的交点的横坐标,
作函数,的图象如下:
观察图象可得函数的图象与函数的图象有且只有一个交点,
所以只有一个根,
所以函数只有一个不动点,C正确;
对于D,令可得,,
所以,,
方程的解即函数与函数的图象的交点横坐标,
作函数与函数的图象,
观察图象可得两函数的图象有两个交点,即方程有两个解,
所以函数有两个不动点,D错误;
故选:ABC.
9.(多选题)对于定义在上的函数,如果存在实数,使得,那么称是函数的一个不动点.则下列结论正确的是( )
A.函数有且只有1个不动点
B.函数有且只有1个不动点
C.函数有2个不动点
D.函数有3个不动点
【答案】BCD
【解析】对于选项A,因为,由,解得或,所以有两上不动点,所以选项A错误,
对于选项B,因为,由,得到,
令,易知在区间上单调递增,又当时,,所以选项B正确,
对于选项C,因为,由,得到,
当时,,当时,,所以和是的两个不动点,
在同一坐标系中,作出的图象,
由图知,只有两个不动点,所以选项C正确,
对于选项D,因为,由,
令,在同一坐标系中,作出的图象,
由图知,与有三个交点,即有三个不动点,所以选项D正确,
故选:BCD.
10.对于定义在集合上的函数,若存在实数满足,则把叫做的一个不动点,已知,没有不动点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】依题意在上无实数根,即在上无实数根,
即在上无实数根,
令,,则在上单调递增,
又,,即,
所以或,解得或,
即实数的取值范围是.
故答案为:
11.对函数,满足的实数称为的不动点设,其中且有下列四个结论:
①当时,函数仅有一个不动点;
②当时,函数仅有一个不动点;
③当时函数有两个不动点;
④当时函数有两个不动点.
其中,所有正确结论的序号是 .
【答案】①②
【解析】令,得,即,所以,令,
,令得,
所以在上,单调递增,在上,单调递减,
所以,
当趋近于0时,趋近于;趋近于时,趋近于0,
当,即时,函数与的图象只有一个交点,
所以方程只有一个根,即方程只有一个根,
所以函数只有一个不动点,故正确;
当,即时,函数与的图象只有一个交点,
所以方程只有一个根,即方程只有一个根,
所以函数只有一个不动点,故正确;
当,即时,函数与的图象有两个交点,
所以方程有两个根,即方程有两个根,所以函数有两个不动点;
当,即时,函数与的图象没有交点,
所以方程没有根,即方程没有根,所以函数没有不动点;
又由可知,当,有一个不动点;
所以当时,可能有两个不动点,也可能有一个不动点,也可能没有不动点,故错误;
当时,,函数与的图象没有交点,
所以方程没有根,即方程没有根,
所以函数没有不动点,故错误;
故答案为:.
12.对于函数,若,则称为的“不动点”;若,则称为的“稳定点”.若函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为和,即,.若,函数总存在不动点,则实数的取值范围是 ;若,且,则实数的取值范围是
【答案】
【解析】由,函数总存在不动点,得有解,
则方程,即有实数解,
因此,即恒成立,
而恒成立,当且仅当时取等号,因此,解得,
所以实数的取值范围为;
集合中的元素是方程,即的实根,
由,得或,解得,
集合中元素是方程,即的实根,
由知,方程左边含有一个因式,
即方程化为:,
若,则方程要么没有实根,要么实根是方程的根,
若没有实根,当时,方程为,不成立,此时没有实数根;
当时,,解得,此时且;
若有实根且其实根是的实根,
由,得,联立消去,解得,
因此,解得,则,
所以的取值范围为.
故答案为:;
13.(2025·高三·上海·开学考试)设函数(,e为自然对数的底数),若曲线上存在点使成立,则a的取值范围是 .
【答案】.
【解析】由曲线上存在点,使得,即,
下面证明,因为在定义域上严格递增,
假设,则,
不满足,同理,不满足,
所以,那么函数,
即函数在有解,所以,
即,,令,
则,
,,单调递增,
又,所以,所以a的取值范围是.
故答案为:
14.设函数(,为自然对数的底数).若曲线 上存在使得,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由已知可得,且,
由已知存在,使得,则,
所以,存在,使得,可得,
因为函数在上单调递增,则,则.
易知函数在上单调递增.
若,则,不合乎题意;
若,则,不合乎题意;
若,则,合乎题意.
故存在,使得,可得,则,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
15.设函数,若曲线上存在点,使得成立,求实数的取值范围为 .
【答案】,
【解析】,
当时,取得最大值,
当时,取得最小值,
即函数的取值范围为,,
若上存在点,使得成立,则,.
又在定义域上单调递增.
假设,则,不满足;
假设,也不满足;
综上可得:,,.
函数有解,等价为,在,上有解,即平方得,则,
设,则,
由得,此时函数单调递增,由得,此时函数单调递减,
即当时,函数取得极小值,即,
当时,,
则.则,
故实数的取值范围为,.
故答案为:,.
16.设函数,若曲线上存在点,使得成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为在曲线上,,∴.
由于在定义域内是增函数,
所以若,则,与矛盾,
若,则,与矛盾,所以,
则问题转化为在内有解,即方程在内有解,
得方程在内有解,令,
则,∴时,,
即在上单调递增,所以.
故答案为:
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