内容正文:
假期必刷8 函数与方程
1.函数的零点
(1)函数零点的概念
对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数
x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数零点与方程根的关系
方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的
图象与x 轴有交点 ⇔ 函数y=f(x)有
零点.
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上
的图象是连续不断的一条曲线;②f(a)
f(b)<0;则函数y=f(x)在(a,b)上存在
零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这
个c也就是方程f(x)=0的根.
2.二分法
对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)f(b)<0
的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)
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,进而得到零点近似值的
方法叫做二分法.
1.若连续不断的函数f(x)在定义域上是单
调函数,则f(x)至多有一个零点.
2.由函数y=f(x)(图象是连续
不断的)在闭区间[a,b]上有
零点不一定能推出f(a)f(b)<0,如图所
示,所以f(a)f(b)<0是y=f(x)在闭
区间[a,b]上有零点的充分不必要条件.
3.周 期 函 数 如 果 有 零 点,则 必 有 无 穷 多 个
零点.
1.若x0 是方程2x=12-3x的解,则x0∈( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
2.用二分法求函数f(x)=ln(x+1)+x-1
在区间[0,1]上的零点,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
3.已知函数f(x)的图象是连续不断的,且有
如下对应值表:
x 1 2 3 4 5
f(x) -4 -2 1 4 7
在下列区间中,函数f(x)必有零点的区
间为 ( )
A.(1,2) B.(2,3)
C.(3,4) D.(4,5)
4.设函数f(x)=x+log2x-m,若函数f(x)
在 1
4
,8
æ
è
ç
ö
ø
÷上存在零点,则m 的取值范围是
( )
A.-74
,5
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.-74
,11
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.94
,5
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.94
,11
æ
è
ç
ö
ø
÷
5.(2025淮南一中高二质检)函数f(x)=
log2x+x-2的零点所在的区间为 ( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
6.(2025郑州二中高二期中)函数f(x)=
x2+x-2,x≤0,
-1+lnx,x>0{ 的零点个数为 ( )
A.3 B.2 C.7 D.0
51
7.若函数f(x)=x2-ax+1在区间 12
,3
æ
è
ç
ö
ø
÷上
有零点,则实数a的取值范围是 ( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C.2,52
é
ë
êê
ö
ø
÷ D.2,103
é
ë
êê
ö
ø
÷
8.(多选)下列说法中正确的是 ( )
A.函数f(x)=x+1的零点为(-1,0)
B.函数f(x)=x+1的零点为-1
C.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与
x轴的交点
D.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与
x轴的交点的横坐标
9.(多选)函数f(x)=2x-2x-a
的一个零点在
区间(1,2)内,则实数a的可能取值是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.(多选)(2025长沙质检)已知m 为常数,
函数f(x)=
x+2
x+1
,x≤0,
|lnx|,x>0,
ì
î
í
ï
ï
ïï
g(x)=mx+2,
若函数y=f(x)-g(x)恰有四个零点,则
实数m 的值可以是 ( )
A.-2 B.-1 C.1
e3
D.1
e2
11.(2025石家庄高二联考)若函数f(x)=
x3+ax2+bx+c是奇函数,且有三个不同
的零点,写出一个符合条件的函数:f(x)
= .
12.函数f(x)=
x,x≤2
log2(x-2),x>2{
,则函数
y=f(f(x))的所有零点之和为 .
13.(2025石家庄高二期末)已知函数f(x)
=
|log3x|,0<x<3,
sinπ6x
,3≤x≤15,
ì
î
í
ï
ï
ïï
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 .
14.函数f(x)=x2+bx+c的两个零点为2,3.
(1)求b,c的值;
(2)若函数g(x)=f(x)+mx的两个零点
分别在区间(1,2),(2,4)内,求实数 m 的
取值范围.
15.已知函数f(x)=-x2-2x,
g(x)=
x+14x
,x>0,
x+1,x≤0.
ì
î
í
ï
ï
ïï
(1)求g[f(1)]的值;
(2)若方程g[f(x)]-a=0有4个实数
根,求实数a的取值范围.
61
假期必刷8
技能提升台
1.C [因为函数f(x)=2x+3x-12在定义上单调递增,
又f(2)=22+6-12=-2<0,f(3)=23+9-12=5>0,
所以函数f(x)的零点所在区间是(2,3),即x0∈(2,3).]
2.C [开区间(0,1)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 次 操 作 后,区 间 长 度 变
为1
2n
,
∵用二分法求函数f(x)=ln(x+1)+x-1在区间(0,1)
上的 近 似 解,要 求 精 确 度 为 0.01,∴ 1
2n
≤0.01,解
得n≥7.]
3.B [由所给的函数值的表格可以看出,x=2与x=3这两
个数字对应的函数值的符号不同,即f(2)f(3)<0,所
以函数在(2,3)内必有零点.]
4.B [函数f(x)=x+log2x-m 在
1
4
,8( ) 上递增,
则函数f(x)在 14
,8( ) 上存在零点,
需
f 14( )=
1
4+log2
1
4-m<0
f(8)=8+log28-m>0
{ ,解得-74<m<11.]
5.B [函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
则f(x)=0在(0,+∞)上只有一个根,
且f(1)=-1,f(2)=1,则f(1)f(2)<0,
故f(x)的零点所在的区间为(1,2).]
6.B [由
x≤0,
x2+x-2=0{ 或
x>0,
-1+lnx=0,{
解得x=-2或x=e,故f(x)有2个零点.]
7.D [由题意知方程ax=x2+1在 12
,3( ) 上有实数解,即
a=x+1x
在 1
2
,3( ) 上有解,设t=x+1x,x∈
1
2
,3( ),则
t的 取 值 范 围 是 2,103[ ).所 以 实 数 a 的 取 值 范 围
是 2,103[ ).]
8.BD [根据函数零点的定义,可知f(x)=x+1的零点为
-1.函数y=f(x)的零点,即函数y=f(x)的图象与x轴
的交点的横坐标,因此B,D正确,A,C错误.]
9.BC [因为函数y=2x、y=-2x
在(0,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)=2x-2x-a
在(0,+∞)上单调递增,由
函数f(x)=2x- 2x -a
的 一 个 零 点 在 区 间(1,2)内,
得f(1)×f(2)=(2-2-a)(4-1-a)=(-a)×(3-a)
<0,解得0<a<3.]
10.AC [由题意,函数f(x)=
x+2
x+1
,x≤0,
|lnx|,x>0,{ g(x)=mx+2.
故x=0时,可得f(0)=2,g(0)=2,
故x=0是函数y=f(x)-g(x)的一个零点;
当x≠0时,将f(x)-g(x)=0转化为m=h(x),
其中h(x)=
- 1x+1
,x<0,
-lnx+2x
,0<x≤1,
lnx-2
x
,x>1,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
要使得函数y=f(x)-g(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上
有三个零点,
只需y=m 和y=h(x)的图象有三个不同的交点,
作出函数y=h(x)的大致图象,如图所示.
结合图象,可得-e<m<-1或m=1
e3
,结合选项,实数
m 的值可以是-2和1
e3
.]
11.解析:f(x)=x3+ax2+bx+c为奇函数,
故a=c=0,f(x)=x3+bx=x(x2+b)有三个不同零点,
∴b<0,∴f(x)=x3-x满足题意.
答案:x3-x(答案不唯一)
12.解析:令t=f(x),由f(t)=0,
得
t≤2
t=0{ 或
t>2
log2(t-2)=0{ ,所 以t=0 或t=3,当t=
f(x)=0 时,x=0 或 x=3,当t=f(x)=3 时,则
x≤2
x=3{ 或
x>2
log2(x-2)=3{ ,解 得 x=10,所 以 函 数y=
f(f(x))的所有零点之和为0+3+10=13.
答案:13
13.解析:作出函数f(x)=
|log3x|,0<x<3,
sinπ6x
,3≤x≤15{ 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,
x3+x4
2 =9
,
且3<x3<6,即x1x2=1,
09
所以(x3-3)(x4-3)=x3x4-3(x3+x4)+9=x3(18-x3)
-45=-x23+18x3-45,
因为y=-x23+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).
答案:1 (0,27)
14.解:(1)2,3为方程x2+bx+c=0的两根,
∴
-b=2+3,
c=2×3.{ ∴
b=-5,
c=6.{
(2)由(1)知f(x)=x2-5x+6,
所以g(x)=x2+(m-5)x+6,
依题意
g(1)>0,
g(2)<0,
g(4)>0,
{ 解得-12<m<0,
故实数m 的取值范围是 -12
,0( ).
15.解:(1)利用解析式直接求解得
g[f(1)]=g(-3)=-3+1
=-2.
(2)令f(x)=t,则原方程化为
g(t)=a,易知方程f(x)=t在
t∈(-∞,1)上 有 2 个 不 同
的解,
则原方程有4个解等价于函数y=g(t)(t<1)与y=a
的图象有2个不同的交点,作出函数y=g(t)(t<1)的图
象,如图,由图象可知,当1≤a<54
时,函数y=g(t)(t<1)
与y=a有2个不同的交点,即所求实数a的取值范围
是 1,54[ ).
假期必刷9
思维整合室
1.递增 递增 y轴 x轴
技能提升台
1.B [因为小曾同学用水量为16m3,则不超过12m3 的部
分的水费为12×3=36(元),显然没有超过18m3,则超过
12m3不 超 过 18 m3 的 部 分 的 水 费 为 (16-12)×6=
24(元),所以应交水费为36+24=60(元).]
2.C [由题意得x=(1+5‰)y=1.005y,化为对数函数得
y=log1.005x.]
3.B [由题中表格可知函数在(0,+∞)上是增函数,且y
的变化随x 的增大而增大的越来越快,分析选项可知 B
符合.]
4.B [∵第x年某湿地公园越冬的白鹭数量y(只)近似满
足y=klog3(x+1),
且当x=2时,y=1000,
∴1000=klog33,解得k=1000,
∴当x=5时,y=1000×log36=1000×(log33+log32)
=1000× 1+ln2ln3( )≈1636.]
5.C [经过x天后,“进步”与“落后”的比1.2
x
0.8x
≥10000,所
以 3
2( )
x
≥10000,两边取以10为底的对数得xlg32≥
4,又lg2≈0.301,lg3≈0.477,所以x(lg3-lg2)=
x(0.477-0.301)=0.176x≥4,解得x≥ 40.176≈22.73
,
所以大约经过23天后,“进步”是“落后”的10000倍.]
6.BD [在 A中,甲在公园休息的时间是10min,
所以只走了50min,A错误;
由题中图象知,B正确;
甲从家到公园所用的时间比从公园到乙同学家所用的时
间长,而距离相等,所以甲从家到公园的速度比从公园到
乙同学家的速度慢,C错误;
当0≤x≤30时,设y=kx(k≠0),则2=30k,解得k=115
,
D正确.]
7.ACD [由题意可知:Lp1∈[60,90],Lp2∈[50,60],
Lp3=40,
对于选项 A:可得Lp1-Lp2=20×lg
p1
p0
-20×lg
p2
p0
=20×lg
p1
p2
,
因为Lp1≥Lp2,则Lp1-Lp2=20×lg
p1
p2
≥0,即lg
p1
p2
≥0,
所以p1
p2
≥1且p1,p2>0,可得p1≥p2,故 A正确;
对于选项B:可得Lp2-Lp3=20×lg
p2
p0
-20×lg
p3
p0
=20×lg
p2
p3
,
因为Lp2-Lp3=Lp2-40≥10,则20×lg
p2
p3
≥10,
即lg
p2
p3
≥12
,
所以p2
p3
≥ 10且p2,p3>0,可得p2≥ 10p3,
当且仅当Lp2=50时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为Lp3=20×lg
p3
p0
=40,即lg
p3
p0
=2,
可得p3
p0
=100,即p3=100p0,故C正确;
对于选项 D:由选项 A可知:Lp1-Lp2=20×lg
p1
p2
,
且Lp1-Lp2≤90-50=40,则20×lg
p1
p2
≤40,
即lg
p1
p2
≤2,可 得p1p2
≤100,且 p1,p2>0,所 以 p1≤
100p2,故 D正确.]
8.解析:令t= A(t≥0),则A=t2,
∴D=at-t2=- t-12a( )
2
+14a
2,
∴当t=12a
,即A=14a
2 时,D 取得最大值.
答案:1
4a
2
19