内容正文:
一本高中数学周末小测卷
第0周
函数的应用(二)
⊙时间:90分钟
号总分:150分
8得分:
☑答案:P37
基础测·查漏补缺
弥
1.(2025·湖北云学名校联盟联考,5分)函数f(x)=lnx十2x一7的零点所在区间为
A.(1,2)
B.(2,3)
C.(3,4)
D.(4,5)
洲
2.(2025·湖南岳阳期末,5分)下列函数中,不能用二分法求其零点近似值的是
A.f(x)=In x+2
B.f(x)=x2+2√2x+2
Cf(x)-x+1-3
D.f(x)=2-3
3.(2025·湖北新高考联考协作体期末,5分)若函数f(x)=2ax2十8ax十1在区间(一1,1)上恰有一
个零点,则实数a的取值范围为
()
A(-03》
B(-品若Uo
毁
封
C.(-∞-
u(g+
D.(,-)U()U(0)
ex-a,x≤0,
4.(2024·吉林田家炳高级中学月考,5分)已知a∈R,函数f(x)=
在R上没
[-In(x+1)-a,x>0
有零点,则实数a的取值范围为
()
A.(0,+∞)
B.(1,+∞)
C.[1,+∞)U{0}
D.(1,+∞)U{0}
6025·物南感阳第三中学联考,5分已知函数)-2十一号g)=lh8x十一
2h(x)=
蜜
2x一2的零点分别为a,b,c,则
()
A.ab>c
B.b>c>a
C.c-a>b
D.b>a>c
6.新考法新载体(2025·北京大学附属中学元培学院期中,5分)在信息通信技术领域中,香农公式
线
C=W0g:(1+)是广泛公认的理论基础和研究依据,它表示在受噪声干扰的信道中,最大信息传
递速率C的大小取决于信道带宽W,信道内信号的平均功率S,信道内部的高斯噪声功率N的大
小,其中称为信噪比.以下有关于香农公式的三个舍题中正确的是
)
①考将W>0视为常数,则最大信息传递速率C随信噪比3的增大而增大,且增长速度越来越慢;
②令W>0保持不变,信噪比3从10增大到130,可以使C增大为原来的3倍,
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③由于技术提升,信道带宽W变为原米的1.2倍,信噪比从原米的100提升到1600,则提升
后的最大信息传递速率C比提升前约增大了56%.(取1g2≈0.30)
A.①②
B.①②③
C.①③
D.①
x2+2x-3,x≤0,
7.(多选)(2025·浙江杭州仁和实验学校期末,6分)已知函数f(x)=
若方程
-2+lnx,x>0,
f(x)=k,则
()
A.当k>0或<一4时,方程f(x)=k有1个解
B.当k<一4时,方程f(x)=k有1个解
C.当k=一4或>一3时,方程f(x)=k有2个解
D.当一4<k≤一3时,方程f(x)=k有3个解
8.(2025·广东惠州第一中学期末,5分)已知函数f(x)=2-3在区间(1,2)上有一个零点xo,如果
用二分法求x。的近似值(精确度为0.01),则应将区间(1,2)至少等分的次数为
9.(2025·河北承德期末,13分)已知函数f(x)=42一22-3x
(1)求证:f(x)在(1,2)内至少有一个零点;
(2)讨论函数g(x)=f(x)十3x一m的零点个数.
10.新考法新情境(2025·山东日照期末,15分)日照绿茶是山东“南茶北引”的硕果之一,因其独特的
生长环境和气候条件,具有汤色黄绿明亮、栗香浓郁、回味甘醇的特点.冲泡绿茶时,需要注意水温
以确保茶汤的色香味达到最佳状态.经验表明,绿茶用85℃的水泡制,等到茶水温度降至55℃时
再饮用,可以产生最佳口感某试验小组为探究在室温下,刚泡好的茶水达到最佳饮用口感的放置
时间,每隔1min测量一次茶水温度,得到茶水温度随时间变化的如下数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
水温/℃
85.0079.00
73.6068.7464.37
60.4356.89
这组数据可以用下图表示:
y
0123456x
设茶水温度从85℃开始,经过xin后的温度为y℃,为了刻画茶水温度随时间变化的规律,现
给出以下三种函数模型:①y=kx十b(k<0,x≥0);②y=kax十b(k>0,0<a<1,x≥0);③y=
loga (x+k)+b(k>0,a1,0).
(1)从上述三种函数模型中选出你认为最符合实际的函数模型(不需要说明理由),并利用前三组
的数据求出相应的解析式;
·25。
一本高中数学周未小测卷
(2)根据(1)中所求函数模型,求刚泡好的绿茶大约放置多长时间能达到最佳饮用口感(精确到
0.1).(参考数据:1g2≈0.301,lg3≈0.477)
11.(2025·广东深圳福田西交利物浦大学基础教育集团期末,15分)已知函数f(x)=1og2x,不等式
2x+x<43x-2的解集为M.
(1)设函数g(x)=f(2x)十x十m在x∈M上存在零点,求实数m的取值范围;
(2)当x∈M时,函数h(x)=[f(x)-a]·f(任)的最小值为-,求实数a的值
能力测·迁移运用
12.(2025·安徽A10联盟月考,5分)已知函数f(x)=
x2+4红+3,x≤0则方程f[f(x)+1]=3
1og2x|,x>0,
的实数根的个数为
()
A.10
B.8
C.6
D.5
13.(多选)(2025·湖北沙市中学月考,6分)设函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=
一f(x),当x∈(一1,1]时,f(x)=一x2十1,则下列结论正确的是
()
A.f(7)=1
B.f(x)为偶函数
Ca=fm2),b=f(2),c=f(),则有b>c>a
D.方程f(x)十1gx一2=0的所有实数根之和为20
14.(2025·江西九江期末,5分)已知正实数a,B满足a+lna=ln3+ln(lnβ)=2,则a3=
15.(2025·江苏扬州大学附属中学阶段测试,17分)已知函数f(x)=e,g(x)=
log2(mx2-mx+4),其中m∈R.
(1)若g(x)的定义域是任意实数,求m的取值范围;
(2)若g(x)的值域是(一∞,3],求m的值;
(3)求证:对任意m∈R,函数h(x)=f(x)一g(x)存在零点.
。26●
必修第一册RJA版
拓展测·创新突破
16.(2025·山东淄将实脸中学开学考浅,5分)设函数f(x)=g(x)=ar2+bc(a,b∈
R,a≠0),若y=f(x)与y=g(x)的图象有且仅有两个不同的公共点A(x1,y1),
B(x2,y2),则下列判断正确的是
()
A.当a<0时,x1+x2<0,y1+y2>0
B.当a<0时,x1十x2>0,y1+y2<0
C.当a>0时,x1十x2<0,y1十y2<0
弥
D.当a>0时,x1十x2>0,y1十y2>0
17.(多选)(2025·江苏南京师范大学附属中学月考,6分)设函数f(x)=a2十b一c,其
中a,b,c为△ABC的三边长,且满足c>a>0,c>b>0,则下列说法正确的是()
A.若a=2,b=3,c=4,则f(x)有且仅有一个零点
B.若a=b,则f(x)的零点大于1
C.3x≤1,f(x)≤0
D.若△ABC为直角三角形,则Hn∈N*,f(2n)≤0
18.(2025·山东烟台期末,5分)已知函数f(x)=。
1og2x十m,0<x<2,
(m,n∈R),有下
n-x,x≥2
列四个结论:①6是f(x)的零点;②3是f(x)的零点;③f(x)的零点之积为3;
封
④方程f(x)=3只有一个实根.其中,只有一个结论错误,则错误结论的序号为
;若方
程f(x)=x2十a,x一1有三个不相等的实根,则实数a的取值范围为
19.(2025·河南三门峡期末,17分)对于函数f(x),若存在x∈R,使f(xo)=x0成立,
则称xo为f(x)的不动点.已知函数f(x)=mx2十(n一1)x十n一8(m≠0).
(1)若0是不动点,求n的值;
(2)若对任意实数n,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求实数m的取值范围;
(3)若fx)的两个不动点为x,且f1)十f,)=m2当1<m<3时,求实数m的取
值范围.
线因为S阴影<S梯形,
所以Lu,)=nu-n4<专o-w)(日+})
即2La,D)<名-名故c错误
对于D,取u=1,v=2,则L(u“,w“)=L(1,2)=ln2
2一1=1,故D错误.
19.解:(1)因为函数y=2x十2在[2,4幻上单调递增.
当x=2时,y=3;当x=4时,y=4,
所以y=2x+2∈[3,4幻.
因为[3,4幻二[2+1,4十1]=3,5],所以函数y=2x+
2在[2,4幻上的增长系数为1.
因为函数y=7-在[2,4幻上单调递增,
当z=2时y=4当x=4时y号,
所以y=7-∈[4,]
因为[4,门=2+2,4+2]=[4,61,所以函数y=7-
在[2,4幻上的增长系数为2
4·2+a
(2)由题意,得f(x)=
2r+2+a
2x+1
2+1
42+)+a-4=4+8二4
2+1
2r+11
因为x[-1,1,所以2∈[合2],今4=2则y=4计
芹(关能点:接元,注意新元的取值范国,然后利用画数
的单调性求解)
因为3和4都是函数fx)2,十在[1,1上的增长
系数,
=4+a-4
+i∈[-1+3,1+3]=[2,4幻,
所以〈
y=4+a-4。
+ie[-1+4,1+41-3,5],
所以y=4+∈3,4,即3<4+≤,整理,得
3-t≤a≤4,
因为=2∈[2,2]所以3-[1,],
所以名<a<4
(3)【思路导引】根据函数的单调性求出值域,结合增长系
数的定义得到g(x)∈[log2(16十2m十m),log2(256十
2十m)]二[2十n,4十n],进而得到3·2-16≤m≤15·
2m-256,根据不等式有解且n∈N“求解即可.
令u=4十2n十m,易知在[2,4]上单调递增,
又y=log2u在(0,十∞)上单调递增.
根据复合函数的单调性,知函数g(x)=1og2(4+2十m)
在[2,4幻上单调递增,且g(2)=1og2(16十2十m),
。37
g(4)=log2(256+2m+m),
则g(x)∈[1og2(16+2十m),log2(256十2十m)].
因为函数g(x)在[2,4]上的增长系数仅为n,
所以g(x)∈[log2(16+2m+m),log2(256+2m+m)]三
[2+n,4+n],
则16+2+m)之2+m:即16十2十m≥22,
log2(256+2"十m)≤4+n,256十2"十m≤2+m,
故256+m≤2<16时m
15
3
由题设可得,21<256十m≤2”≤16十m<21存在唯一
15
3
的正整数n,
即15·2m-1-256<m≤15·2m-256且3·2m-16≤m<
3·2+1-16,
3·2-16≤15·2-256,
所以
3·2+1-16>15·2-1-256,
解得160>2"≥20,故n=5,6,7,即n的最小值为5,
此时一16<m≤224且80≤m<176,即80m<176,
所以n的最小值为5,此时m∈[80,176).
第⊙周函数的应用(二)
1.B【思路导引】判断出函数的单调性,结合函数零点存在定
理即可判断出答案.
由题意可知,函数f(x)=lnx十2x一7在(0,十o)上单调
递增.
因为f(1)=-5,f(2)=ln2-3<0,f(3)=ln3-1>0,
f(4)=ln4+1>0,f(5)=ln5+3>0,
所以f(2)f(3)<0,
故函数f(x)=lnx十2x一7的零点所在区间为(2,3).
2B【思路导引】利用二分法的概念,进行逐一判定,即只有
零点两侧函数值异号才可以用二分法求其零点。
对于A,函数f(x)=lnx十2在R上单调递增,有唯一零点
x=e2,
所以函数值在零点两侧异号,故可用二分法求零点.
对于B,函数f(x)=x2十2W2x十2=(x十√2)≥0,
故函数有唯一零点x=一√2,且函数值在零点两侧同号,故
不能用二分法求零点
对于C当x<0时,f)=x+-3=-(←x+)
3K-2√-z于-3=-5,
一x
当且仅当x=一1时,等号成立,无零点;
当>0时,/)=x+上-3≥2√2·王-3=-1,当且
仅当x=1时,等号成立,
函数在(0,1)上单调递减,在(1,十∞)上单调递增,
此时有两个零点工=35,且函数值在零点两侧异号,故
2
可用二分法求零点
对于D,函数f(x)=2x一3在R上单调递增,有唯一零点
x=10g23,
所以函数值在零点两侧异号,故可用二分法求零点
3.C当a=0时,f(x)=1,不满足题意;(关键点:最高项系
数含参问题,注意讨论最高项系数与0的关系)
当a≠0时,f(x)=2a.x2+8a.x+1=2a(x+2)2-8a十1图
象的对称轴为直线x=一2,
所以函数f(x)在区间(一1,1)上为单调函数.(关键点:该
一元二次函数的图象的对称轴确定)
要使得函数f(x)在区间(-1,1)上恰有一个零点,需满足
f(-1)f(1)<0,
即1-6a)1+10a)<0,解得a>日或a<-0
1
故实数a的取值范围为(-©,)U(行,+)
4.D①当x≤0时,0<e≤1.(关健点:分段函数,分段讨论)
因为f(x)在R上没有零点,则e=a无解,所以a≤0或
a>1;(关健点:将函数没有零,点的问题转化为两个函数图
象没有交点问题)
②当x>0时,因为ln(x+1)>0,所以-ln(x十1)<0.
若一ln(x十1)=a无解,则a≥0.
e-a,x≤0,
因为函数f(x)=〈
-ln(x+1)-a,c>0在R上没有零点,
所以a∈(1,十∞)U{0}.(提示:注意这种表示方法,若是
填空题,需知道应该如何写)
5.B方法①由复合函数的单调性可知,三个函数均连续且在
定义域内单调递增,
对于f(x)=2十x-
是f0)=-2<0,f(合)=-2
1>0.由函数零点存在定理,得a∈(0,2)
对于ga)=1ogx+x-,g1)=-
3
2g(2)=
.由函
数零点存在定理,得b∈(1,2).
对于h()=2z-是,令A()=0,得c=是∈((日,)综
上,b>c>a.
3
方法②f(x)=2+x-2,g(x)=logx+x
3
2h(x)
2x一2的零点问题转化为y=2,y=log2x,y=x与y
3
一x的图象的交点问题,如图.
3
V
y=2x
3
y=x
v=log,x
a cb
2x
所以b>c>a.
6.A对于①,因为对数函数y=1og2x为增函数,且W>0,
所以最大信息传递速率C随信噪比的增大而增大,且增
长速度越来越慢,①正确;
对于②,因为W1e1十1330)_W1og11
Wm10g1+10)-W10g21i=3,
所以令W>0保持不变,信噪比号从10增大到130,可以
使C增大为原来的3倍,②正确;
。38
1.2w1og1+16002=1.21g16001≈
对于③,因为“W1og1+1000)
lg1001
1.21g16000_1,24lg2+3》(关键点:注意适当放缩)
1g1000
3
≈0.4×(4×0.30十3)=1.68,所以提升后的最大信息传递
速率C比提升前约增大了68%,③错误故正确的是①②.
7.BCD【思路导引】根据分段函数的性质、单调性及最值情
况,数形结合,转化为函数图象与直线的交点问题.
当x≤0时,f(x)=x2+2x-3=(x十1)2-4,此时函数
f(x)在(一∞,一1)上单调递减,在(一1,0)上单调递增,
且f(一1)=-4,f(0)=-3:
当x>0时,f(x)=一2十1nx,函数在(0,十∞)上单调递
增,且此时f(x)∈R
故函数f(x)的图象如图所示.
半
方程f(x)=k的解可转化为函数y=f(x)的图象与直线
y=k的交点横坐标.
当k<一4时,函数y=f(x)的图象与直线y=k有一个交
点,即方程f(x)=k有1个解;
当k=一4时,函数y=f(x)的图象与直线y=k有两个交
点,即方程f(x)=k有2个解;
当一4<k≤一3时,函数y=f(x)的图象与直线y=k有三
个交点,即方程f(x)=k有3个解;
当>一3时,函数y=f(x)的图象与直线y=k有两个交
点,即方程f(x)=k有2个解.
故选项A错误,选项B,C,D正确,
11
8.7【思路导引】利用二分法的定义可得出2<100,求出正
整数n的最小值,即可得解.
由于每等分一次,零点所在区间的长度变为原来的2,
1
所以等分n(n∈N)次后的区间长度变为原来的2,
由题意可得,2<100,所以2”>10.因为2<100<2',
所以正整数n的最小值为7,即至少等分的次数为7.
9.解:(1)证明:由题意,得f(1)=一1,f(2)=6.
因为f(x)的图象是一条连续不断的曲线,且f(1)·f(2)
-6<0,
所以f(x)在(1,2)内至少有一个零点.
(2)【思路导引】确定g(x)的解析式,利用换元法,把问题转
化成二次函数图象与直线公共点个数问题,数形结合,分类
讨论函数零,点的个数
由题意,得g(x)=4-2-m.
令g(x)=4“-2-m=0,得m=4“-2.(关健点:参变分
离,转化为两个函数的图象的交,点问题)
令t=2>0,则h(t)=t2一t,t>0,(关键,点:换元,转化为
一元二次函数问题,注意新元的取值范围)
则g(x)的零点个数等于h(t)的图象与直线y=m的公共
点的个数
h(t)的大致图象如图所示.
当m<-4时,h()的图象与直线y=m的公共点个数为
0,即函数g(x)的零点个数为0:当m=-或m≥0时,
h(t)的图象与直线y=m的公共点个数为1,即函数g(x)
1
的零点个数为1;当-4<m<0时,h()的图象与直线)y=
m的公共点个数为2,即函数g(x)的零点个数为2.
10.解:(1)根据表格数据可知,水温下降的速度先快后慢,
选择②y=ba十b(k>0,0<a<1,x≥0)作为函数模型.
85=k+b,
将题表中前三组的数据代入,得79=ka十b,
73.6=ka2+b,
k=60,
9
解得a=10
b=25,
所以函数模型的解析式为y=60×
(】
+25(x≥0).
(2)由(1)中函数模型,得55=60×
()+25
得2-(0)广,
所以g2-1e(0)广=zg
9
1g2
-1g2
1g 2
0.301
所以x=
92g3-11-2l1g3≈1-2×0.477
≈6.5,
1g10
(关键点:根据参考数据,两边同时取以10为底的对数,求
解x)
所以刚泡好的绿茶大约放置6.5min能达到最佳饮用
口感
11.【思路导引】(1)解指数不等式得到集合M,再判断g(x)的
单调性,即可得到g(D0:求解即可;
(g(4)>0,1
(2)易得h(x)=(1og2x一a)(log2x一2),令t=log2x,
c(t)=(t一a)(t一2),t∈(0,2),依题意可得c(t)在(0,2)
内的最小值为一,得到关系式,求解即可。
解:(1)因为22+<43x-2=2x-4,所以x2十x<6x-4,解
得1<x<4,即M=(1,4).
又因为g(x)=f(2x)十x十m=log(2x)十x十m=
1og2x十x十m+1,且y=log2x,y=x+m+1在(1,4)内
单调递增,所以g(x)在(1,4)内单调递增.
者深致g准:EM上合在点,测但8
解得-7<m<-2,所以实数m的取值范围为(-7,一2).
(2)由题意,得h(x)=[f(x)-a]·f(任)=(Iogx
a)(log2x-2).
。39
令t=log2x,由x∈(1,4)可知,t=log2x∈(0,2),则
(log2x-a)(log2x一2)=(t一a)(t一2).(关键点:换元,转
化为一元二次函数问题,注意新元的取值范围)
令c(t)=(t-a)(t-2),t∈(0,2),
则c(t)=(t-a)(t-2)=t2-(a+2)t+2a在(0,2)内的
最小值为一子(关健点:因为是在开区间上来最小值,所
以对称轴必定在该区间内,最值一定是某个函数值)
由c(t)=t2一(a十2)t十2a的图象开口向上,对称轴为直
线=号+1,
<号+1<2,
得
18a-(a+2)21
解得a=1,
4
=一4’
故实数a的值为1.◆
12.C设t=f(x)十1,则f(t)=3.(关键点:对于复合函数判
断解的个数或范围问题,通常将内层函数进行换元,先解
外层函数,再解内层函数)
①若t≤0,则t2十4t十3=3,解得t=0或t=-4,所以
f(x)=-1或f(x)=一5.
当x>0时,f(x)=|1og2x|≥0,不符合题意;(关健,点:分
段函数,分段求解)
当x≤0时,令x2+4x十3=一1或x2十4x十3=一5,
解得x=一2,此时方程f[f(x)十1]=3仅有一个实数根.
1
②若1>0,则1log=3,解得t=8或t=8,所以
fa)-7或f)=8
7
当x≤0时,令x2+4x十3=7或x2+4x+3=-
8,(关
键点:分段函数,分段求解)
方程x2+4x十3=7,即x2十4x-4=0在x≤0上仅有一
个实数根,
方程x2+4红+3=一日,即8x2+32x+31=0,
4=32-4X8X31>0,且十x2=-4,x1=,所2
两根均为负,所以有两个实数根;
当x>0时,f(x)=|log2x|=7,解得x=2或x=27,
方程有两个实数根.
综上,方程f[f(x)十1]=3的实数根的个数为6.
13.BCD对于A,函数f(x)满足f(x十2)=-f(x),则
f(x十4)=-f(x+2)=f(x),
所以函数周期为4,(小贴士:f(x)=-f(x十a)或f(x)=
。或fx)=-了十Q则画数fx)的月期
1
f(x十a)
T=2a】
所以f(7)=f(3)=f(-1).当x∈(-1,1]时,f(x)=
-x2+1,则f(1)=0.因为f(1)=-f(-1),所以f(7)=
f(-1)=0,故A错误.
对于B,当x∈(1,2]时,x一2∈(一1,0],则f(x)=
-f(x-2)=-[-(x-2)2+1]=(x-2)2-1,
当x∈[-2,-1]时,x+2∈[0,1],则f(x)=
-f(x十+2)=-[-(x十2)2+1]=(x十2)2-1,
●
所以f(x)的图象在[一2,一1]和[1,2]上关于y轴对
称,所以f(x)在(-1,1)的图象关于y轴对称,
又因为函数周期为4,所以f(x)是偶函数,故B正确.(考
场秒杀:画出函数图象,根据图象进行判断)
对于c因为()=()且0<<号<h2<1,
f(x)在(0,1)上单调递减,故f()>f(2)>
f(ln2),即b>c>a,故C正确
对于D,作出f(x)和y=一lgx一2|的图象,如图所示.
y=-1glx-21 y=f(x)
10-8卡6-426
2个本68ū0124
易得两个函数的图象有10个交点,且关于直线x=2对
称,(关键点:将方程的根转化为两个函数的图象的交点问
题,并且交点关于直线x=2对称)
则方程f(x)十1gx一2=0的所有实数根之和为20,故
D正确.
14.e2【思路导引】根据题设a,lnB均为方程x十lnx-2=0
的根,由解析式判断f(x)=x十lnx一2的单调性,利用函
数零点存在定理确定零点的唯一性,结合对数的运算性质
求参数值.
".'a+ln a=2,In B+In(In B)=2,
.a,lnB均为方程x十lnx一2=0的根
:f(x)=x十lnx-2在(0,十o∞)上单调递增,且f(I)=
-1<0,f(2)=ln2>0,
f(x)有唯一零点,即a=lnB,.2-lna=lnB,
∴.lna+lnB=2,
.a3=e2.
15.解:(1)依题意,得mx2一mx十4>0对任意实数x恒成立,
则人二)2-4X4m<0或m=0,(关键点:对于最高
项系数含参问题,注意讨论最高项系数与0的关系)
解得0m<16或m=0,所以m的取值范围是[0,16),
(2)令t=mx2一mx十4.由y=log2t的值域是(一o,3],
知t∈(0,8],即t的最大值是8.(关键,点:将对数型函数的
值域问题,转化为一元二次函数的最值问题)
由=m-r中4=n(-安》'+4-婴
得m<0,且4公-8,所以m=-16
(3)证明:h(x)=f(x)-g(x)=e2-log2(m.x2-mx十4).
令p(x)=mx2-mx十4,则△=m2-16m=m(m-16),
(关键点:最高项系数含参问题,注意讨论最高项系数
与0的关系,因为真数要大于0,还需讨论判别式与0
的关系,所以整体来看,m需要从0,16断开,一共分5
种情况)
①当m=0时,h(x)=e-2,由h(x)=0,得x=ln2,即
函数h(x)有零点.
②当m<0时,令mx2一mx=mx(x一1)≥0,则函数h(x)
在[0,1]上有定义,且在[0,1]上的图象连续不断,而h(0)=
一1<0,h(1)=e一2>0,(关健,点:利用函数零点存在定理
时,一般找一些好计算的特殊点,比如0,1,0.5)
所以函数h(x)在(0,1)内有零点.
③当0<m<16时,△=m2-16m<0,mx2-mx十4>0恒
成立,函数h(x)的定义域为R,
。40
由h(0)=一1<0,h(1)=e-2>0,得函数h(x)在(0,1)
内有零点。
④当m=16时,h(x)=e-2-log(2x-1)2,h()
e>0,h(0)=-1<0,
所以函数h(x)在(0,4)内有零点
⑤当m>16时,g()=mc2-mx+4=m(女-名)‘+4
≥4-朵,当且仅当x=时等号成立,且p(0)=g(1)
49(合)=4-g<0,
所以p()=0在(0,2)(侵)上各有-个根
记g(x)在(0,)上的零点为x,当x从小于的方向
趋近于x。时,(x)从大于0的方向趋近于0,g(x)趋近于
负无穷大,则h(x)趋近于正无穷大.
因为h(0)=一1<0,所以函数h(x)在(0,xo)内有零点.
综上,对任意m∈R,函数h(x)=f(x)-g(x)存在零点.
16B令fx)-g),得-ax+6.
设F(z)==ax+6.
根据题意可知,F(x)的图象与直线y=-ax十b只有两个
交点.
不妨设x1<x2,结合图形可知,当a>0时,如图1,
y=ax十b与曲线F(x)的左支相切,与右支有一个交点.
根据对称性可得,x1|>x2,即一x1>x2>0,此时x1十
x2<0,(关键点:结合函数图象和图象的对称性进行判断)
所以=2、
1
=一y1,所以y1十y2>0.
一x1
同理可得,当a<0时,如图2,x1十x2>0,y1十y2<0.
F(x)=
x2
y=ax+b(a>0)
X2
图1
y
y=ax+b(a<0)
X2
图2
17.ABD对于A,令f(x)=2十3-4=0,则g(x)=
(2)广+()广-1,函数y=(合)y=()广在R上
都单调递减,
则函数g(x)在R上单调递减,g(1)=号>0g(2)
-是<0,所以函数g)有且仅有一个零点,(关候点:
结合指数型复合函数单调性、函数零,点存在定理分析
判断)
因此f(x)有且仅有一个零点,故A正确
对于B,当a=b时,f)=2a-c=a[2-(()门由
fx)=0,得2=()广,解得x=1g2.又a<c<2a,则
1<行<2,所以lg2>1g%:-1,(关键点:将指数式转
化为对数式求解,注意两边之和大于第三边,两边之差小
于第三边)】
所以当a=b时,函数f(x)的零点大于1,故B正确
对于C,由c>a>0,e>b>0,得0<名<1,0<名
<1.
又a+b>c,
则当xe(-∞,1时,fx)=c[(()广+())广-1
c:(名+名-)=,a+->0,枚C错误(关键点
将函数f(x)提取出c,利用函数的单调性进行适当放缩)
对于D,由△ABC为直角三角形,得c2=a2十b2,
所以f2m)=a+6-c=e2[()+(2)-1
c[()+()-1]=0,当且仅当n=1时,等号成
立,故D正确.(关健点:将函数f(x)提取出c2”,利用函数
的单调性进行适当放缩)
1a@(号】
【思路导引】首先根据函数的零,点,判断
零,点的范围,推出①和②矛盾,求得,然后验证即可得出
错误结论的序号;把f(x)分段代入方程f(x)=x十ax一
1,由三个不相等的实根得a的取值范围。
由题意可知,①和②矛盾,则③,④正确.
若①是正确结论,则n=6.因为f(x)的零点之积为3,所以
2=弓,解得m=1,
此时f(x)=
1ogx+1,0<x<2在0<z<2上有
(6-x,x≥2.
f(x)∈(一∞,2),在x≥2上有f(x)∈(一∞,4],满足
题意.
若②是正确结论,则n=3.因为f(x)的零点之积为3,所以
2m=1,解得m=0,
此时f(x)=
ogx,0<x<2,在0<x<2上有f(x)∈
3-x,x≥2.
(-∞,1),在x≥2上有f(x)∈(-∞,1],不满足题意,
故②结论错误
f1og2x十1,0<x<2
因此f(x)=
6-x,x≥2.
若6-x=x2十ax-1,即x2+(a十1)x-7=0.(关键,点:
分段函数,分段讨论)
因为(a+1)2一4×1×(一7)>0,所以方程f(x)=x2+
ax一1必有两个异号实根,
所以f(x)=x2十ax一1在x≥2上只有一个根,
所以1og2x十1=x2十ax一1在0<x<2上有两个不同实
根,如图所示.(关键点:方程的根转化为两个函数图象的交
点横坐标)
/y=x2+ax-1
4--
G
y=f(x)
2
6
根据图象可得,2<4十2a一1≤4,(关键,点:根据图象,抛物
线y=x2十ax一1在x=2处的函数值介于函数y=log2x十
1与y=6-x之间)
(易错点:注意端点处的等号是否能取到)
得a6(-日]
方法总结
分段函数零点问题的处理方法
(1)画出函数图象,找出图象的交点;
(2)分段函数的零点,分段解方程可求得每段上的函数零点
19.解:(1)由题意可知,f(0)=0,即n一8=0,解得n=8.
(2)因为f(x)恒有两个相异的不动点,即mx2+(n一1)x十
n一8=x恒有两个不相等的实根,
整理,得mx2+(n-2)x十n-8=0,
所以m≠0且△=(n-2)2-4m(n-8)>0恒成立,
即对于任意n∈R,n2-(4十4m)n十32m十4>0恒成立.
令g(n)=n2-(4+4m)n+32m+4,
则△'=(4+4m)2-4(32m十4)<0,整理,得m2一6m<
0,解得0<m<6.
(3)思路导引】由根与系数的关系可得出f(x1)+f(x2)=
_”二2,结合已知条件可得出n=m十2十
m
m+2-2,令t=
m+2E3,5),可得出n=g0)=1+兰-2,分桥画数
g(t)在(3,5)上的单调性,求其值域,即可得出n的取值
范围。
由题意及(2),得f(x1)十f(x,)=x1十x2=一m十2
m
n-2
m
所以n=m+2m+4_m+2)2-2m+2)+4
m+2
m+2
4
m十2十m十2一2.(关能点:参变分离,转化为两个函数的
图象的交点问题)
设t=m十2.因为1<m<3,所以3<t<5.
设g0)=+4-23<1<5),任取1,∈(3,5),且
t1<t2,
则g,)-g)=+4-2(+合-2=4-4十
4(t2-t)_(t1-t2)(tt2-4)
t1tz
titz
因为3<t1<t2<5,所以t1-t2<0,tt2>4,
所以g(t1)一g(t2)<0,即g(t1)<g(t2),
所以g)=4+兰-2在3,5)上单调递增,
所以g8)-3+号-2-号,g6⑤)=5+号-2
5,
所以<)<9所以了<n<9.
第四章综合检测·培优卷
1.C由题意,得函数f(x)=√元十3一8在[0,十∞)上连续
且单调递增.(关键点:根据函数零,点存在定理结合单调性判
断)
因为f(1)=-4<0,f(2)=√2+32-8=√2+1>0,
所以f(1)·f(2)<0.
根据函数零点存在定理可得,函数f(x)的零点所在区间
是(1,2).
2.A【思路导引】将t=0代入关系式可得出P=P。,将t=5
代入关系式可得出e=0.9,再将t=l0代入关系式,结合
指数运算可求得结果
当t=0时,P=P。·et0=P,当t=5时,Pe
P。
90%,即e=0.9,
所以当t=10时,
P。·e1o
=e1=(e5)2=0.92=0.81,
P。
即10h后,还剩81%的污染物,所以前10h消除的污染物
的占比为19%.
3.A将指数函数y=e的图象向下平移m个单位长度可得
到y=e一m的图象,
再将y=e一m的图象在x轴下方的部分翻折到x轴上方
可得到函数f(x)=|e-m|(m>0)的图象(如图所示).
(关键点:作出函数y=f(x)的图象,数形结合)
y=m
y=f(x)
因为函数y=f(x)的图象与y=e(a为常数)的图象有两
个交点,
所以0<e<m,所以ln(e)<lnm,即a<lnm.
4,A令t=log2x,则t∈[1,2],(关键点:利用换元法,将问
题转换为求二次函数的值域问题,注意新元的取值范围)
所以原函数转化为y=-3影+6=(-)”+只,图象的
3
对称轴为直线t=
2
所以当:=号时,函数取得最小值,最小值为,当:-1或
3
t=2时,函数取得最大值,最大值为4,
所以所求函数的值城为[,个小
5.A依题意,将1og2(4a)=log3(3b)=log6(12a十12b),
(12a)-log (a)lo log (4a)Hlog
log2log3log2十log3
log(12ab),(关键,点:利用换底公式,将其转化为以6为底
的对数,然后利用等比和的性质变形)
所以12a+12b-12ab,所以a+b=ab,所以ga+62-1.
lg(ab)
6.C对于A,f(-x)=-=1-a
ax+11+a2
=-f(x),故A
正确,
(考场秒杀:常见偶函数有y=a2十a,y=|x:常见奇
。42
a*+1ysQ*+1
函数有y=a*-a,y=g二},y
a-1’y=
logn.x十n
=ey=e可士)
对于B,C,因为f)=ga12-1-2
a2+1a2+1
a*+1,(关
健点:分离常数,判断函数的单调性)
所以当0<a<1时,函数y=a在(一∞,十∞)上单调递
诚,则函数y一,在(一∞,十∞)上单调递增,所以
f(x)在(-o∞,十c∞)上单调递减;
当a>1时,函数y=a2在(-∞,十∞)上单调递增,则函
2
数y=a中1在(-,+∞)上单调递减,所以f(x)在
(一∞,十∞)上单调递增.
故B正确,C错误
对于D,因为a>0,所以a+>1,0<a<2,
所以-1<寸四)名赦D正确(关键点:分离名
数,求函数的值域:也可以利用单调性求值域)
7.B因为一1和1是f(x)的零点,所以
a十6+c=0,解得6=二1:
\-1+a-b+c=0,
c=-a,
所以f(x)=x3十a.x2-x-a=x(x2-1)十a(x2-1)=
(x十a)(x2一1).(关键点:一共四项,两两分组,因式分解)
因为xo为函数f(x)的零点,所以xo=一a,故A正确.
当a=0时,g(x)=一x有一个零点0;
当a≠0时,g(x)=ax2-x-a,则△=1十4a2>0,
所以y=g(x)有两个零点,
所以y=g(x)可能有一个零点或两个零点,故B错误,C,
D正确.
8.B【思路导引】题目条件可变形为f(x1)十x1lnx1<
f(x2)十2In x2,构造函数g(x)=f(x)十xlnx,x∈
(e,十o∞),分析可知g(x)在(e,十∞)上为增函数,把不等
式f(e)<4n3一ae等价变形为g(e)<g(3),根据函
数单调性解不等式可得结果,
因为f)-f》<h-h,x1,E(e,+o),
T1T2
x1 x2
所以f(x1)-f(x2)<x2lnx2-x1lnx1,即f(x1)十
x1lnx1<f(x2)十x2lnx2.(关键,点:将所有的x1移到不等
式的一侧,x2移到在另一侧,构造函数)
令g(x)=f(x)十xlnx,x∈(e,十o∞),则任意的x1,x2∈
(e,十∞),当x1<x2时,有g(x1)<g(x2),
所以函数g(x)在(e,十∞)上为增函数.
因为不等式f(e)<4ln3一ae可变形为f(e“)十ae<
4ln 3,f (e)+eln e<In 3+31n 3=f(3)++31n 3,
所以g(e)<g(3),(关健点:将不等式转化为g(e)<
g(3)的形式,然后利用单调性求解)
所以e<e<3,解得1<a<ln3,即实数a的取值范围是(1,
ln3).
9.AB【思路导引】利用复合函数思想,结合二次函数和指数
函数的性质来判断
令u=x2+4x十3=(x十2)2-1,则u∈[-1,十o∞).(关键
点:先利用换元法,将指数看成一个整体,求出指数的范围,