内容正文:
小题精练7 函数与方程
(分值:73分)
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2025·青岛模拟]函数f(x)=ax-a(a>0,a≠1)的零点为( )
A.0 B.1
C.(1,0) D.a
2.[2025·扬州模拟]函数f(x)=2x+x-4的零点所在区间为( )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
3.[2025·梅州模拟]三个函数f(x)=x3+x-3,g(x)=ln x+x-3,h(x)=ex+x-3的零点分别为a,b,c,则a,b,c之间的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<a<b
C.a<c<b D.b<c<a
4.[2024·济宁模拟]若关于x的方程x2-ax+1=0(a∈R)有两个正根x1,x2,则a的最小值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.[2025·扬州模拟]函数f(x)=sin x-sin 2x在[0,2π]的零点个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
6.[2025·武汉模拟]已知函数f(x)=若曲线y=f(x)与直线y=ax恰有2个公共点,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,2) D.[0,+∞)
7.[2025·湛江模拟]设f(x)=|1-2x|,若关于x的方程f2(x)-3tf(x)+2t2=0有三个不同的实数根,则实数t的取值范围为( )
A.(0,1) B.(0,)
C.[,1) D.(0,1]
8.[2025·长沙模拟]已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=m有4个不同的实根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则=( )
A.(16,32-8) B.(16,32)
C.(32+8,48) D.(32,48)
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2025·长沙模拟]已知a>1,函数f(x)=下列结论正确的是( )
A.∀x∈(a,+∞),f(x)>1
B.若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则a的取值范围是(1,2]
C.若函数y=f(x)-a有2个零点,则a的取值范围是(1,2]
D.若f(x)的图象上不存在关于原点对称的点,则a的取值范围是[,)
10.[2025·怀化模拟]已知函数y=x+ex的零点为x1,y=x+ln x的零点为x2,则( )
A.x1+x2>0 B.x1x2<0
C.ex1+ln x2=0 D.x1x2-x1+x2>1
11.[2025·无锡模拟]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f(x),存在一个点x0,使f(x0)=x0,那么我们称该函数为“不动点”函数,x0为函数的不动点,则下列说法正确的( )
A.f(x)=-x,x>0为“不动点”函数
B.f(x)=+x-3的不动点为2
C.f(x)=恰好有两个不动点
D.若定义在R上仅有一个不动点的函数f(x)满足f(f(x)-x2+x)=f(x)-x2+x,则f(x)=x2-x+1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2025·恩施联考]设x1满足2x+lg x=3,x2满足lg(1-x)-2x=1,则x1+x2=________.
13.[2025·河南四市联考]已知函数f(x)是偶函数,对任意x∈R,均有f(x)=f(x+2),当x∈[0,1]时,f(x)=1-x,则函数g(x)=f(x)-log5(x+1)的零点有________个.
14.[2025·徐州模拟]若函数f(x)=有两个零点,则实数a的取值范围为________.
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小题精练7函数与方程
1.B[令x)=a一a=0,解得x=1,即函数的零点为1.故选B.]
2.C[因为函数x)=2x+x一4是R上的增函数,又1)=一1<0,2)=2>0,f
(1)2)<0,所以函数x)的零点所在区间为(1,2).故选C]
3.B[因为函数x)=x3+x一3,g(x)=lnx十x一3,h(x)=ex十x一3均为增函数,
又1)=-1<0,2)=7>0,
所以函数x)的零点在(1,2)上,即a∈(1,2),
因为g(2)=ln2-1<0,g(3)=n3>0,
所以函数g(x)的零点在(2,3)上,即b∈(2,3),
因为h(0)=一2<0,h(1)=e一2>0,所以函数h(x)的零点在(0,1)上,即c∈(0,1),
综上,c<a<b.故选B]
4.B[根据题意得4=a2一4>0,x1十x2=a>0,)解不等式组得a≥2.
故a的最小值为2.故选B.]
5.D[因为x)=sinx一sin2x=sinx-2 sin xcos x=sinx(1-2cosx),
令fx)=0,得sinx=0或1-2cosx=0,即sinx=0或cosx=12,
又x∈[0,2,
所以当sinx=0时,解得x=0或x=元或x=2元π;当cosx=12时,解得x=π3或x
=5π3;
所以函数x)=simx一sin2x在[0,2上共有5个零点.故选D]
6.C[当x≤0时,x)=x2+2x,其在(-∞,一1)上单调递减,在(一1,0)上单调
递增,当0<x<1时,x)=ln(1一x)在(0,1)上单调递减,且0)=0.作出x)的图
象,如图,易知a的取值范围是[-1,2).故选C]
y=2x
3
1
-3-2入-191
y=f(x),'
7.C[由P(x)一3坎x)十22=0得x)=t或x)=2t,作出函数x)的图象,易知当
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t≤0时,不符合题意;
y=fx》
0
当>0时,2t,结合函数x)的图象知,要使方程(x)一3x)十22=0有三个不
同的解,
需满足方程x)=t有两个解,方程x)=2t有且只有一个解,
由图象知0<tK1,221,)所以12≤tK1.故选C]
8.A[作出函数y=x)和函数y=m的图象可知,
A BC
D y=m
7:4-3
0x11x23
y=f(x八
假设两个函数的图象共有4个交点A,B,C,D,
且横坐标分别为1,x2,,x4,x1<x2<x3<x4,0<1<1<x22,
由fx1)=x32),得|log2x=log2x,则有-log2=log22,所以1og2+log2x2=0,
所以x1x2=1.由于二次函数y=x2一8x+13图象的对称轴为直线x=4,C,D两点
关于直线x=4对称,所以3十x4=8,则(x3十x4)x3x1x2=8x3.令x2一8x十13=0,
解得x=4一3或x=4+3,所以3∈(2,4-3),所以(x3+x4)x3x1x2=8x3∈(16,
32-83).故选A]
9.ABD[对于A,因为a>1,函数y=logax在(a,+∞)上单调递增,所以当x∈(a,
+∞)时,fx)=log>a)=logaa=1,正确;
对于B,由fx)在(0,+∞)上单调递增知a>1,a2-3≤logaa=1,,
解得1<a≤2,正确;
对于C,当a=2.1时,函数x)=x2-3,x≤2.1,log2.1x,x>2.1,)作出函数y=f
(x)的图象,如图1,由图知,直线y=2.1与函数y=x)有两个交点,则方程2.1
=x)有两个根,即函数y=x)一2.1有2个零点,显然2.1(1,2],错误:
对于D,易知函数y=x2一3的图象与函数y=一x2+3的图象关于原点对称,作出
示意图2,要使x)的图象上不存在关于原点对称的点,则一(一a)2十3>0,一
a2+3≤logaa=1,)即a2<3,a2≥2,a>1,解得2≤a3,即a的取值范围是[2,3),
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正确.故选ABD]
y=2.1
y=f(x)
-ao ai
x=2.1
图1
图2
10.BC[依题意,1十ex1=0台e1=一x,x2十lnx2=0台lnx2=一x2,
x-y=0
x+y=0
则x1,x2分别是直线y=一x与函数y=e,y=lnx图象交点的横坐标,
而函数y=e与y=lnx互为反函数,它们的图象关于直线y=x对称,又直线y
=一x垂直于直线y=x,则点(x1,e)与点(2,ln2)关于直线y=x对称,
则x2=ex1=一1>0,于是x1十x2=0,x2<0,ex1+lnx2=0,BC正确,A错误;
x1x2一十x2一1=(1一1)(x2十1)0,即x12一1十x2<1,D错误.故选BC]
11.AD[对于A,由x)=x,得1x一x=x,而>0,解得x=2)2,因此fx)为“不
动点”函数,A正确;
对于B,由x)=x,得x2+5+x一3=x,即x2+5=3,即x2+5=9,解得x=士
2,
经检验符合题意,因此x)的不动点为±2,B错误;
对于C,当x≤1时,fx)=2x2-3,由fx)=x,得2x2一3=x,解得x=一1;
当x>1时,x)=2一x,由x)=x,得2一x=x,无解,因此函数x)只有一个不
动点,C错误;
对于D,设该不动点为t,即)=t,由x)一x2十x)=x)一x2+x,
得)-x2+x=t,即fx)=x2-x十t,于是2-t+t=t,解得t=0或t=1,
当t=0时,x)=x2-x,由x)=x,得x2一x=x,解得x=0或x=2,此时x)有
两个不动点,不符合题意,
当t=1时,x)=x2-x+1,由x)=x,得x2-x+1=x,解得x=1,x)只有一
个不动点,符合题意,因此x)=x2一x十1,D正确.故选AD]
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12.1[设t=1一x,则x=1一t,
则1g(1一x)-2x=1变形为lgt-2(1-)=1,即2t+lgt=3,
由题意知x1满足2x十lgx=3,则2x1十lg1=3,
易知函数y=2x十lgx一3在(0,+∞)上单调递增,
所以此函数只有一个零点,
因为2t十lgt=3,所以=x1,
又t=1一x2,所以x=1-2,所以x1十x2=1.]
13.4[由题意知函数x)的图象关于y轴对称,由x)=x+2)知x)的周期是2,
在同一平面直角坐标系中画出函数y=fx)的图象与y=log5(x十1)的图象,如图所
示:
x=-1
y=f(x)y=log,(x+1)
3-2-101234567x
共有4个不同的交点,即gx)=x)一1ogs(x十1)有4个零点.]
14.avs4 allcol(-14),0)U(0,1][①当a=0时,
如图1,fx)=x-1,x>0,ex,x≤0,由于x≤0时0<er≤1,x>0时x-1>-1,
y=f(x)1
-19
图1
此时x)只有一个零点,所以a=0不符合题意;
②当a<0时,x)=x+f一axex+(一a),x≤<0,函数x)的大致图象如图2所示,
由于x≤0时,e+(-a)>0,x>0时,x+-ax-1≥2 rcvnalvs-4 alcol(f-ax》
一1=2一a一1,当且仅当x=一ax,即x=一a时取等号,此时在(0,+∞)上有f
(x)mim=2一a一1,要使fx)有两个零点,只需x)min=2一a一1<0,即一14<a<0;
=fx)
y=f(x)
y=-a
2-a-
图2
图3
③当a>0时,x)=x一faxex一a,x≤0,函数x)的图象如图3所示,由于函数y
=x一ax一1在(0,十∞)上是增函数,x→0,x)→-∞,x→十∞,x)→十∞,故
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与x轴有且只有一个交点,要使x)有两个零点,只需函数y=ex一a(x≤0)有一个
零点即可,当0<a≤1时,y=er一a(x≤0)恰好只有一个零点.综上所述,实数a
的取值范围是las4alco1一f14),OU(0,1]]
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