第13讲 函数的零点与方程的解 讲义——2026届高三数学一轮复习

2025-11-03
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
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发布时间 2025-11-03
更新时间 2025-11-03
作者 清开灵物理数学工作室
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审核时间 2025-11-03
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内容正文:

2026高考数学一轮专题讲义与课时精练 第13讲 函数的零点与方程的解 【基础回顾】 知识点1.函数的零点与方程的解 (1)函数零点的概念 对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点. (2)函数零点与方程实数解的关系 方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有公共点. (3)函数零点存在定理 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解. 知识点2.二分法 对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得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. 【必备知识】 若连续不断的函数f(x)是定义域上的单调函数,则f(x)至多有一个零点. 题型一 函数零点所在区间的判定 确定函数零点所在区间的常用方法 (1)利用函数零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续;再看是否有f(a)·f(b)<0,若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点. (2)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断. 【例题精讲】 1.函数的零点所在的区间为(  ) A.(﹣2,﹣1) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(1,2) 2.已知函数f(x)=x2﹣log0.3x,则该函数的零点所在区间是(  ) A.(0,0.3) B.(0.3,0.5) C.(0.5,1) D.(1,2) 3.已知点在幂函数f(x)=xα的图象上,则函数h(x)=f(x)+lgx﹣18的零点所在区间为(  ) A.(1.5,2) B.(2,2.5) C.(2.5,3) D.(3,3.5) (多选)4.若函数f(x)=2ex的图象与函数的图象交点的横坐标所在的区间为(k,k+1),则k的可能取值为(  ) A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2 (多选)5.函数的零点所在的区间是(  ) A.(1,2) B.(2,4) C.(4,8) D.(8,+∞) 题型二 函数零点个数的判定 求解函数零点个数的基本方法 (1)直接法:令f(x)=0,方程有多少个不同的实数根,则f(x)有多少个零点. (2)定理法:利用函数零点存在定理时往往还要结合函数的单调性、奇偶性等. (3)图象法:一般是把函数拆分为两个简单函数,依据两函数图象的交点个数得出函数的零点个数. 【例题精讲】 1.当∪∪时,函数f(x)=|cosx|﹣|tanx|的零点个数为(  ) A.3 B.4 C.5 D.6 2.函数y=2x2﹣3x+1的零点个数是(  ) A.0个 B.1个 C.2个 D.不能确定 3.函数f(x)=(a+1)x﹣ax+x(a>1)的零点的个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.无法确定,与a的取值有关 (多选)4.定义,已知函数f(x)=max{a﹣|x﹣1|,x2﹣(2+a)x+2a},0<a<1,则函数y=f(x)的零点个数可能为(  ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 (多选)5.已知函数,其中a,b∈R,且ab≠0.则(  ) A.当ab>0时,函数f(x)有且只有两个零点 B.当ab<0时,函数f(x)有且只有一个零点 C.当a﹣b=0时,函数y=f(x)的图象是轴对称图形 D.当a+b=0时,函数y=f(x)的图象是中心对称图形 题型三 根据函数零点求参数 根据函数零点的情况求参数的三种常用方法 (1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),再通过解不等式确定参数(范围). (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域确定参数范围. (3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后利用数形结合法求解. 【例题精讲】 1.若函数没有零点,则实数a的取值范围是(  ) A.[﹣4,+∞) B.(﹣4,+∞) C.(﹣∞,﹣4] D.[4,+∞) 2.已知函数f(x)=x2﹣acosx+2有且仅有一个零点,则实数a的值为(  ) A. B. C.2 D.﹣2 3.若函数有两个零点,则a的取值范围为(  ) A.(﹣∞,1) B.(1,+∞) C.(0,1)∪(1,+∞) D.(0,1) (多选)4.已知函数f(x)=ex+e﹣x﹣a有两个零点x1,x2(x1<x2),则下列说法正确的是(  ) A.f(x)为偶函数 B.a<﹣2或a>2 C.x1+x2=0 D.x1x2<0 (多选)5.设函数若f(x)=a有四个实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则的值不可以是(  ) A. B. C.3 D. 题型四 根据复合函数零点求参数 对于复合函数y=f(g(x))的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数u=g(x)和外层函数y=f(u); (2)确定外层函数y=f(u)的零点u=ui(i=1,2,3,…,n); (3)确定直线u=ui(i=1,2,3,…,n)与内层函数u=g(x)图象的交点个数分别为a1,a2,a3,…,an,则函数y=f(g(x))的零点个数为a1+a2+a3+…+an. 【例题精讲】 1.已知函数,若函数y=f(f(x))有6个零点,则实数a的取值范围为(  ) A.a>1 B.a<0 C.a<﹣1 D.﹣1<a<0 2.已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣|x﹣k|恰有2个零点,则实数k的取值范围是(  ) A.[﹣1,e) B.(﹣∞,﹣1]∪[e,+∞) C.(﹣1,1] D.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞) 3.若函数则函数y=[f(x)]2﹣5f(x)+6的零点个数为(  ) A.5 B.6 C.7 D.8 (多选)4.已知函数,函数g(x)=f(f(x))﹣m,则下列结论正确的是(  ) A.若m=0,则g(x)有1个零点 B.若m=3,则g(x)有6个零点 C.若g(x)有5个零点,则m的取值范围为(0,3) D.g(x)一定有零点 (多选)5.已知函数g(x)=﹣x2+2|x|+3,h(x)=f(g(x))﹣m,则下列结论正确的是(  ) A.当m=0时,h(x)有1个零点 B.当0<m<1时,h(x)有4个零点 C.h(x)可能有6个零点 D.当h(x)的零点个数最多时,m的取值范围为(ln3,ln4) 课时精练 一.选择题(共8小题) 1.已知函数f(x)=x2﹣log0.3x,则该函数的零点所在区间是(  ) A.(0,0.3) B.(0.3,0.5) C.(0.5,1) D.(1,2) 2.函数f(x)lnx的零点所在的区间为(  ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 3.若关于x的方程mx2+2x+2=0至少有一个负实根,则实数m的取值范围是(  ) A.0<m<2 B. C. D.m≤2 4.已知函数f(x)为偶函数,且,若方程f(x)﹣a=0有六个不同的实根,则实数a的取值范围是(  ) A.(1,2) B.[1,2] C.[﹣2,﹣1)∪(1,2] D.(﹣2,﹣1)∪(1,2) 5.若函数则函数y=[f(x)]2﹣5f(x)+6的零点个数为(  ) A.5 B.6 C.7 D.8 6.已知f(x)为偶函数,当x≥0时,,若关于x的方程f2(x)﹣(a+8)f(x)+8a=0恰有4个不同的实根,则实数a的取值范围为(  ) A.(3,+∞) B.(3,+∞)∪{1} C.(3,8)∪(8,+∞) D.(3,8)∪(8,+∞)∪{1} 7.设函数g(x),则方程的实数根的个数可能为(  ) A.1 B.3 C.1或3 D.3或5 8.已知函数g(x)=x﹣3,方程f(g(x))=﹣3﹣g(x)有两个不同的根,分别是x1,x2,则x1+x2=(  ) A.0 B.3 C.6 D.9 二.多选题(共3小题) (多选)9.已知函数若关于x的方程f(x)=m有3个实数解x1,x2,x3(x1<x2<x3),则(  ) A.x1+x2<0 B.1<x1+x2+x3<2 C. D.关于x的方程f(x)=f(m)恰有3个实数解 (多选)10.若函数,则下列说法正确的是(  ) A.值域为R B.单调递增区间是[﹣1,0]和(0,1] C.f(x)有两个零点 D.方程有5个实根 (多选)11.已知函数则下列说法正确的是(  ) A.当m<﹣2,n<﹣2时,f(m+n)=f(m)+f(n)+8 B.对于∀x1∈(0,2)∀x2∈(﹣2,0),|f(x1)﹣f(x2)|≤2 C.若方程f(x)﹣a=0有4个不相等的实根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4的范围为 D.方程f[f(x)]=2有6个不相等的实根 三.填空题(共3小题) 12.已知g(x)=2x﹣2+1,若|g(x+2)﹣3|=6b有两个不相等的实根,则b的取值范围是     . 13.已知函数,若存在实数a,b,c满足a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),则(a+b)c的取值范围是     . 14.已知函数若关于x的函数y=f2(x)﹣bf(x)+3有8个不同的零点,则实数b的取值范围为     . 四.解答题(共5小题) 15.已知函数f(x)=x2﹣2|x2﹣x|﹣m. (1)求f(x)的单调区间; (2)讨论f(x)零点的个数; (3)若f(x)有4个零点x1,x2,x3,x4,判断x1+x2+x3+x4是否为定值,并说明你的理由. 16.已知函数f(x)=2x2+mx+n的图象过点(0,﹣1),且满足f(﹣1)=f(2). (1)求函数f(x)的解析式; (2)设函数f(x)在[a,a+2]上的最小值为h(a),求h(a); (3)若x0满足f(x0)=x0,则称x0为函数y=f(x)的不动点.函数g(x)=f(x)﹣tx+t有两个不相等的不动点x1,x2,且x1>0,x2>0, ①求实数t的取值范围;②求的最小值. 17.已知a>0且a≠1,函数,. (1)方程f(x)=0的两根为x1和x2,且x1•x2=3,求a的值; (2)当a=2时,对任意的x1∈[1,8],都存在x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2),求m的取值范围. 18.已知函数y=ax2﹣(a+2)x+2,a∈R. (1)y<3﹣2x对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围; (2)求不等式y≥0的解集; (3)若存在m>0使关于x的方程有四个不同的实根,求实数a的取值范围. 19.已知函数. (1)若a=2,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程; (2)若函数f(x)有三个零点,求a的取值范围. 第7页(共7页) 学科网(北京)股份有限公司 $2026高考数学一轮专题讲义与课时精练 第13讲 函数的零点与方程的解 【基础回顾】 知识点1.函数的零点与方程的解 (1)函数零点的概念 对于一般函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点. (2)函数零点与方程实数解的关系 方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有公共点. (3)函数零点存在定理 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解. 知识点2.二分法 对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得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. 【必备知识】 若连续不断的函数f(x)是定义域上的单调函数,则f(x)至多有一个零点. 题型一 函数零点所在区间的判定 确定函数零点所在区间的常用方法 (1)利用函数零点存在定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续;再看是否有f(a)·f(b)<0,若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点. (2)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断. 【例题精讲】 1.函数的零点所在的区间为(  ) A.(﹣2,﹣1) B.(﹣1,0) C.(0,1) D.(1,2) 【答案】B 【解答】解:由已知,f(x)为R上的连续函数, 因,,,,, f(﹣1)•f(0)<0, 则由零点存在性定理可知,函数f(x)的零点所在的区间为(﹣1,0). 故选:B. 2.已知函数f(x)=x2﹣log0.3x,则该函数的零点所在区间是(  ) A.(0,0.3) B.(0.3,0.5) C.(0.5,1) D.(1,2) 【答案】C 【解答】解:由题意可得函数的定义域为(0,+∞), 又因为y=x2、y=﹣log0.3x在(0,+∞)上单调递增, 所以函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增, 又f(0.3)=0.09﹣1<0,f(0.5)=0.25﹣log0.30.5=log0.3log0.30.5=log0.3log0.30, f(1)=1﹣log0.31=1>0, 所以函数的零点在(0.5,1). 故选:C. 3.已知点在幂函数f(x)=xα的图象上,则函数h(x)=f(x)+lgx﹣18的零点所在区间为(  ) A.(1.5,2) B.(2,2.5) C.(2.5,3) D.(3,3.5) 【答案】C 【解答】解:由于点在幂函数f(x)=xα的图象上,所以, 所以f(x)=x3,则h(x)=x3+lgx﹣18. 又因为函数y=lgx,y=x3在(0,+∞)上都单调递增, 则h(x)在定义域(0,+∞)上单调递增, h(3)=lg3+33﹣18=lg3+9, 因为lg3>lg1,即lg3>0,所以h(3)>0, h(2.5)=lg2.5+(2.5)3﹣18=lg2.5﹣2.375, 因为lg2.5<lg10,即lg2.5<1,所以h(2.5)<0, 因为h(x)在(0,+∞)上单调递增,h(2.5)•h(3)<0, 所以h(x)在(0,+∞)上只有一个零点,且在(2.5,3)内. 故选:C. (多选)4.若函数f(x)=2ex的图象与函数的图象交点的横坐标所在的区间为(k,k+1),则k的可能取值为(  ) A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2 【答案】BC 【解答】解:f(x)与g(x)交点横坐标即方程2ex5的解, 即h(x)=2ex5的零点,则h(x)在(﹣∞,0)和(0,+∞)上递增, 因为h(﹣1)4<0,x趋于0且x<0时,h(x)趋于正无穷, h(1)=2e﹣6<0,h(2)=2e20, 所以h(x)的零点在区间(﹣1,0)和(1,2)上, 故k=﹣1或k=1. 故选:BC. (多选)5.函数的零点所在的区间是(  ) A.(1,2) B.(2,4) C.(4,8) D.(8,+∞) 【答案】AD 【解答】解:函数的定义域为(0,+∞), ,当0<x<4时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,4)上单调递减, 当x>4时,f′(x)>0,函数f(x)在(4,+∞)上单调递增, 又, 因此函数的零点所在的区间是(1,2)和(8,+∞). 故选:AD. 题型二 函数零点个数的判定 求解函数零点个数的基本方法 (1)直接法:令f(x)=0,方程有多少个不同的实数根,则f(x)有多少个零点. (2)定理法:利用函数零点存在定理时往往还要结合函数的单调性、奇偶性等. (3)图象法:一般是把函数拆分为两个简单函数,依据两函数图象的交点个数得出函数的零点个数. 【例题精讲】 1.当∪∪时,函数f(x)=|cosx|﹣|tanx|的零点个数为(  ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】B 【解答】解:由f(x)=|cosx|﹣|tanx|=0,得|cosx|=|tanx|, 作出y=|cosx|,y=|tanx|,x的图象, 由图可知,两函数的图象的交点有4个,则曲线f(x)=|cosx|﹣|tanx|在[0,2π]上的零点个数为4. 故选:B. 2.函数y=2x2﹣3x+1的零点个数是(  ) A.0个 B.1个 C.2个 D.不能确定 【答案】C 【解答】解:y=2x2﹣3x+1=(2x﹣1)(x﹣1), 所以y=2x2﹣3x+1有两个零点,分别为x和x=1. 故选:C. 3.函数f(x)=(a+1)x﹣ax+x(a>1)的零点的个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.无法确定,与a的取值有关 【答案】A 【解答】解:∵a>1时,∴由指数函数的图象与性质知, 当x<0时,(a+1)x﹣ax<0,x<0,可得f(x)<0, 当x>0时,(a+1)x﹣ax>0,x>0,可得f(x)>0, 当x=0时,f(x)=(a+1)x﹣ax+x=0,则函数f(x)只有一个零点. 故选:A. (多选)4.定义,已知函数f(x)=max{a﹣|x﹣1|,x2﹣(2+a)x+2a},0<a<1,则函数y=f(x)的零点个数可能为(  ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】BCD 【解答】解:函数f(x)=max{a﹣|x﹣1|,x2﹣(2+a)x+2a},0<a<1, 令g(x)=a﹣|x﹣1|,h(x)=x2﹣(2+a)x+2a, 当x2﹣(2+a)x+2a=0时,x=a或x=2, 当a﹣|x﹣1|=0时,x=1+a或x=1﹣a, ①当x=2时,h(2)=0,g(2)=a﹣1, ∵0<a<1,∴g(a)=a﹣1<0, x=2是y=f(x)的零点. ②当x=1﹣a时,g(1﹣a)=0,h(1﹣a)=1﹣2a+a2+a2+a﹣2+2a=2a2+a﹣1, 令2a2+a﹣1<0,则, 即当时,x=1﹣a是y=f(x)的零点;当时,x=1﹣a不是y=f(x)的零点. ③当x=1+a时,g(1﹣a)=0,h(1+a)=1+2a+a2﹣a2﹣3a﹣2+2a=a﹣1, ∵0<a<1,∴h(1﹣a)<0,即x=1+a是y=f(x)的零点; ④当x=a时,h(a)=0,g(a)=a﹣|a﹣1|, ∵0<a<1,∴g(a)=a﹣|a﹣1|=a﹣1+a=2a﹣1, 即当时,x=a是y=f(x)的零点;当时,x=a不是y=f(x)的零点. 综上所述:x=1+a和x=2一定是y=f(x)的零点,x=1﹣a和x=a可能是y=f(x)的零点. 故选:BCD. (多选)5.已知函数,其中a,b∈R,且ab≠0.则(  ) A.当ab>0时,函数f(x)有且只有两个零点 B.当ab<0时,函数f(x)有且只有一个零点 C.当a﹣b=0时,函数y=f(x)的图象是轴对称图形 D.当a+b=0时,函数y=f(x)的图象是中心对称图形 【答案】BCD 【解答】解:因为,定义域为R, 又因为ab≠0,所以a≠0,b≠0, 令f(x)=0, 得a•2x+b•2﹣x=0,即a•22x+b=0, 所以,又22x>0, 所以当ab>0时,,方程无解, 所以函数f(x)没有零点,故A错误; 当ab<0时,,解得, 函数f(x)有且只有一个零点,故B正确; 当a﹣b=0,即a=b时, f(x)=a•2x+a•2﹣x,f(﹣x)=a•2﹣x+a•2x=f(x), 所以f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,故C正确; 当a+b=0,即b=﹣a时, f(x)=a•2x﹣a•2﹣x,f(﹣x)=a•2﹣x﹣a•2x=﹣f(x), 所以f(x)是奇函数,图象关于原点对称,故D正确. 故选:BCD. 题型三 根据函数零点求参数 根据函数零点的情况求参数的三种常用方法 (1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式(组),再通过解不等式确定参数(范围). (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域确定参数范围. (3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后利用数形结合法求解. 【例题精讲】 1.若函数没有零点,则实数a的取值范围是(  ) A.[﹣4,+∞) B.(﹣4,+∞) C.(﹣∞,﹣4] D.[4,+∞) 【答案】A 【解答】解:因为当x≤2时,y=2x﹣a>0恒成立, 要使f(x)没有零点, 所以x>2时,2x+a>0恒成立, 即a>﹣2x恒成立, 又因为函数y=﹣2x在(2,+∞)上单调递减, 所以a≥﹣2×2=﹣4, 即实数a的取值范围是[﹣4,+∞). 故选:A. 2.已知函数f(x)=x2﹣acosx+2有且仅有一个零点,则实数a的值为(  ) A. B. C.2 D.﹣2 【答案】C 【解答】解:因为f(x)=x2﹣acosx+2,所以f(x)定义域为R, 又f(﹣x)=(﹣x)2﹣acos(﹣x)+2=x2﹣acosx+2=f(x),所以f(x)是偶函数, 则f(x)图象关于y轴对称, 因为f(x)有且仅有一个零点,所以有f(0)=0, 即f(0)=﹣a+2=0,所以a=2. 故选:C. 3.若函数有两个零点,则a的取值范围为(  ) A.(﹣∞,1) B.(1,+∞) C.(0,1)∪(1,+∞) D.(0,1) 【答案】C 【解答】解:因为,x>0, 且f(1)=0, 所以x=1是函数的一个零点, 所以函数还有一个不为1的零点, 当x≠1时,令f(x)=0, 得alnx, 所以a, 令g(x)(x>0且x≠1), 则g'(x), 令h(x)=2xlnx﹣x, 则h'(x)=2lnx+1, 所以当x∈(0,1)时,h'(x)<0,h(x)单调递减; 当x∈(1,+∞)时,h'(x)>0,h(x)单调递增; 所以h(x)>h(1)=0, 即g'(x)>0, 所以g(x)单调递增, 作出函数y=g(x)(x>0且x≠1)的图象,如图所示: 所以当a∈(0,1)∪(1,+∞)时,满足题意. 故选:C. (多选)4.已知函数f(x)=ex+e﹣x﹣a有两个零点x1,x2(x1<x2),则下列说法正确的是(  ) A.f(x)为偶函数 B.a<﹣2或a>2 C.x1+x2=0 D.x1x2<0 【答案】ACD 【解答】解:因为f(﹣x)=e﹣x+ex﹣a=f(x),所以函数f(x)为偶函数,故A正确; 因为函数f(x)=ex+e﹣x﹣a有两个零点,所以f(x)=0有两个根,即ex+e﹣x=a有两个根, 令t=ex,t>0, 所以在(0,+∞)上有两个根,即t2﹣at+1=0在(0,+∞)上有两个不相等的实数根, 所以解得a>2,故B错误; 因为函数f(x)为偶函数,且有两个零点x1,x2(x1<x2),所以x1+x2=0,故C正确; 因为x1+x2=0,x1<x2,所以x1x2<0,故D正确. 故选:ACD. (多选)5.设函数若f(x)=a有四个实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则的值不可以是(  ) A. B. C.3 D. 【答案】ACD 【解答】解:由分段函数知,当1<x≤2时,f(x)∈[0,+∞),且单调递减; 当2<x≤3时,f(x)∈(0,1],且单调递增;当3<x<4时,f(x)∈(0,1),且单调递减; 当x≥4时,f(x)∈[0,+∞),且单调递增.f(x)的图象如图所示. f(x)=a有四个实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4. 由图知,当0<a<1时,f(x)=a有四个实数根,且. 又x3+x4=8,由对数函数的性质知(x1﹣1)(x2﹣1)=x1x2﹣(x1+x2)+1=1,可得. 设,且.由在上单调递增, 可知,所以. 故选:ACD. 题型四 根据复合函数零点求参数 对于复合函数y=f(g(x))的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数u=g(x)和外层函数y=f(u); (2)确定外层函数y=f(u)的零点u=ui(i=1,2,3,…,n); (3)确定直线u=ui(i=1,2,3,…,n)与内层函数u=g(x)图象的交点个数分别为a1,a2,a3,…,an,则函数y=f(g(x))的零点个数为a1+a2+a3+…+an. 【例题精讲】 1.已知函数,若函数y=f(f(x))有6个零点,则实数a的取值范围为(  ) A.a>1 B.a<0 C.a<﹣1 D.﹣1<a<0 【答案】D 【解答】解:当a≥0,x≤0时,函数f(x)=﹣x2+2ax,对称轴为x=a≥0, 因此函数f(x)在(﹣∞,0)单调递增,函数图象如下: 令函数f(x)=t,y=f(f(x))=f(t)=0,解得t=0或t=1, 即f(x)=t=0或f(x)=t=1,根据图象f(x)=t=0有2个解,f(x)=t=1有1个解, 因此此时函数y=f(f(x))有3个零点,不符合题意; 当a<0,x≤0时,函数f(x)=﹣x2+2ax,对称轴为x=a<0, 所以f(x)在(a,0)单调递减,在(﹣∞,a)单调递增,函数图像如下: 令函数f(x)=t,y=f(f(x))=f(t)=0,解得t=2a或t=0或t=1, 根据图象,f(x)=t=0有3个解,f(x)=t=2a<0有2个解, 又y=f(f(x))有6个零点,所以f(x)=t=1要有1个解, 即,解得﹣1<a<0. 故选:D. 2.已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣|x﹣k|恰有2个零点,则实数k的取值范围是(  ) A.[﹣1,e) B.(﹣∞,﹣1]∪[e,+∞) C.(﹣1,1] D.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞) 【答案】C 【解答】解:由题意知,要使得g(x)=f(x)﹣|x﹣k|恰有2个零点, 即方程g(x)=f(x)﹣|x﹣k|=0有两个实数根, 所以直线y=|x﹣k|与函数y=f(x)的图象有2个交点, 当x>0时,g(x)=|lnx|﹣|x﹣k|, 令g(x)=0,可得|lnx|=|x﹣k|; 当x<0时,g(x)=ex﹣|x﹣k|, 令g(x)=0,可得|x﹣k|=ex. 在同一坐标系下,作出函数y=|lnx|,y=ex和y=|x﹣k|的图象,如图所示: 由函数y=lnx,可得,且当x=1时,y=0,y′|x=1=1, 故函数y=lnx在x=1处的切线方程为y=x﹣1, 又由函数y=﹣lnx,可得,可得x=1时,y=0,y′|x=1=﹣1, 故函数y=﹣lnx在x=1的切线方程为y=﹣x+1, 所以函数y=|lnx|与y=|x﹣1|只有一个公共点(1,0), 结合图象得:当k≤﹣1时,g(x)恰有3个零点; 当﹣1<k≤1时,g(x)恰有2个零点; 当k>1时,g(x)恰有3个零点, 要使得y=g(x)恰有2个零点,则满足﹣1<k≤1, 所以实数k的取值范围为(﹣1,1]. 故选:C. 3.若函数则函数y=[f(x)]2﹣5f(x)+6的零点个数为(  ) A.5 B.6 C.7 D.8 【答案】C 【解答】解:令[f(x)]2﹣5f(x)+6=0, 则有f(x)=2或f(x)=3, 作出函数y=f(x)的图象,如图所示: 因为直线y=2与y=f(x)的图象有3个交点, 直线y=3与y=f(x)的图象有4个交点, 所以原方程有7个解. 故选:C. 二.多选题(共2小题) (多选)4.已知函数,函数g(x)=f(f(x))﹣m,则下列结论正确的是(  ) A.若m=0,则g(x)有1个零点 B.若m=3,则g(x)有6个零点 C.若g(x)有5个零点,则m的取值范围为(0,3) D.g(x)一定有零点 【答案】BD 【解答】解:令f(x)=4,解得x=1﹣e或2; 令f(x)=3,解得x=0或1或3, 根据函数图象的平移变换,可画出f(x)的简图, 令g(x)=0,因此f(f(x))=m, 令f(x)=t,因此f(t)=m, 如果m>4时,f(t)=m只有1解,且t<1﹣e,此时f(x)=t只有1解,因此g(x)只有1个零点, 如果m=4时,f(t)=4有2解,即t=1﹣e或2, f(x)=1﹣e有1解;f(x)=2有2解.因此g(x)有3个零点, 如果m∈(3,4)时,f(t)=m有3解t1,t2,t3,t1∈(1﹣e,0),t2∈(1,2),t3∈(2,3), 如果t1∈(1﹣e,0)时,f(x)=t1只有1解; 如果t2∈(1,2)时,f(x)=t2有2解; 如果t3∈(2,3)时,f(x)=t3有2解,因此g(x)有5个零点, 如果m=3时,f(t)=3有3解,即t=0或1或3, f(x)=0只有1解; f(x)=1有2解; f(x)=3有3解.因此g(x)有6个零点, 如果m∈(0,3)时,f(t)=m有2解t4,t5,t4∈(0,1),t5∈(3,4), 如果t4∈(0,1)时,f(x)=t4有2解; 如果t5∈(3,4)时,f(x)=t5有3解.因此g(x)有5个零点, 如果m=0时,f(t)=0只有1解t=4,f(x)=4有2解,因此g(x)有2个零点, 如果m<0时,f(t)=m只有1解,且t>4,此时f(x)=t只有1解,因此g(x)只有1个零点. 故选:BD. (多选)5.已知函数g(x)=﹣x2+2|x|+3,h(x)=f(g(x))﹣m,则下列结论正确的是(  ) A.当m=0时,h(x)有1个零点 B.当0<m<1时,h(x)有4个零点 C.h(x)可能有6个零点 D.当h(x)的零点个数最多时,m的取值范围为(ln3,ln4) 【答案】BCD 【解答】解:A选项:h(x)的零点个数等价于关于x的方程f(g(x))=m的解的个数,令t=g(x),函数f(t),g(x)的图象如图, 如果m<0时,f(g(x))=m无解;如果m=0时,f(t)=0的解为1,则g(x)=1有两个解,故A选项错误; B选项:如果0<m<1时,设方程f(t)=m的解为t1,t2,易得,1<t2<e, 则g(x)=t1,g(x)=t2均有两个根,因此g(x)=t有4个解,因此f(g(x))=m有4个解,故B选项正确. C选项:如果m=1时,易得方程f(t)=m的解为0,,e,则g(x)=0,,g(x)=e,均有2个解,因此g(x)=t有6个解,因此f(g(x))=m有6个解,故C选项正确. D选项:如果m>1时,设方程f(t)=m的解为t3,t4,t5,易得t3<0,,t5>e, 则g(x)=t3,g(x)=t4均有2个解,g(x)=t5最多有4个解,因此f(g(x))=m最多有8个解, 如果g(x)=t5有4个解时,则3<t5<4,因此ln3<m=f(t5)<ln4, 因此如果f(g(x))=m的解最多时,m的取值范围为(ln3,ln4),故D选项正确. 故选:BCD. 课时精练 一.选择题(共8小题) 1.已知函数f(x)=x2﹣log0.3x,则该函数的零点所在区间是(  ) A.(0,0.3) B.(0.3,0.5) C.(0.5,1) D.(1,2) 【答案】C 【解答】解:由题意可得函数的定义域为(0,+∞), 又因为y=x2、y=﹣log0.3x在(0,+∞)上单调递增, 所以函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增, 又f(0.3)=0.09﹣1<0,f(0.5)=0.25﹣log0.30.5=log0.3log0.30.5=log0.3log0.30, f(1)=1﹣log0.31=1>0, 所以函数的零点在(0.5,1). 故选:C. 2.函数f(x)lnx的零点所在的区间为(  ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 【答案】B 【解答】解:函数的定义域为(0,+∞),而在(0,+∞)为减函数,y=lnx在(0,+∞)为增函数, ∴f(x)lnx在(0,+∞)为减函数, 又, 所以由零点存在性定理可知,函数f(x)在区间(1,2)有零点. 故选:B. 3.若关于x的方程mx2+2x+2=0至少有一个负实根,则实数m的取值范围是(  ) A.0<m<2 B. C. D.m≤2 【答案】C 【解答】解:当m=0时,方程为2x+2=0,有一个负根; 当m≠0时,mx2+2x+2=0为一元二次方程, 关于x的方程mx2+2x+2=0至少有一个负根, 设根为x1,x2, 当Δ=4﹣8m=0时,即 时, 方程为,解得x=﹣2,满足题意; 当Δ=4﹣8m>0,即时,且m≠0时, 若有一个负根,则,解得m<0; 若有两个负根,则,解得, 综上所述,则实数m的取值范围是. 故选:C. 4.已知函数f(x)为偶函数,且,若方程f(x)﹣a=0有六个不同的实根,则实数a的取值范围是(  ) A.(1,2) B.[1,2] C.[﹣2,﹣1)∪(1,2] D.(﹣2,﹣1)∪(1,2) 【答案】A 【解答】解:当0≤x<1时,函数f(x)=21﹣x;当1≤x<2时,函数f(x)=2x﹣1, 那么当x≥0时,函数, 令f(x)﹣a=0,那么a=f(x),f(x)﹣a=0有6个不同实根, 即y=a与y=f(x)的图象有6个交点, 在同一坐标系内作出y=a与y=f(x)的图象, 观察图象得当且仅当a∈(1,2)时y=a与y=f(x)的图象有6个交点, 所以实数a的取值范围是(1,2). 故选:A. 5.若函数则函数y=[f(x)]2﹣5f(x)+6的零点个数为(  ) A.5 B.6 C.7 D.8 【答案】C 【解答】解:令[f(x)]2﹣5f(x)+6=0, 则有f(x)=2或f(x)=3, 作出函数y=f(x)的图象,如图所示: 因为直线y=2与y=f(x)的图象有3个交点, 直线y=3与y=f(x)的图象有4个交点, 所以原方程有7个解. 故选:C. 6.已知f(x)为偶函数,当x≥0时,,若关于x的方程f2(x)﹣(a+8)f(x)+8a=0恰有4个不同的实根,则实数a的取值范围为(  ) A.(3,+∞) B.(3,+∞)∪{1} C.(3,8)∪(8,+∞) D.(3,8)∪(8,+∞)∪{1} 【答案】D 【解答】解:因为f2(x)﹣(a+8)f(x)+8a=0, 所以[f(x)﹣8]•[f(x)﹣a]=0, 解得f(x)=8或f(x)=a, 当0≤x<1时,3﹣2x∈(1,3], 此时方程f(x)=8无解; 当x≥1时,令f(x)=1+lnx=8, 即lnx=7,解得x=e7, 因为f(x)为偶函数,所以f(x)=8有两解,分别为e7和﹣e7. 又方程f2(x)﹣(a+8)f(x)+8a=0恰有4 个不同的实根, 所以f(x)=a也有两个不同于e7和﹣e7的两根. 作出函数f(x)的草图如下: 要使f(x)=a有两个不同于e7和﹣e7的两根,则a=1或a>3且a≠8. 所以实数a的取值范围为(3,8)∪(8,+∞)∪{1}. 故选:D. 7.设函数g(x),则方程的实数根的个数可能为(  ) A.1 B.3 C.1或3 D.3或5 【答案】B 【解答】解:因为g(x),x∈R, 所以g'(x), 所以当x∈(﹣∞,﹣2)时,g'(x)<0,g(x)单调递减; 当x∈(﹣2,1)时,g'(x)>0,g(x)单调递增; 当x∈(1,+∞)时,g'(x)<0,g(x)单调递减; 所以g(x)极小值=g(﹣2)=﹣e2,g(x)极大值=g(1), 令g(x)=0,得x或x, 所以当x时,g(x)>0; 当x时,g(x)<0; 当x时,g(x)>0; 令g(x)=t, 则方程即为t2+mt﹣5e=0, 又因为Δ=m2+20e>0, 所以此方程必有两个不等实根t1,t2(t1<t2), 则有t1+t2=﹣m,t1t2=﹣5e<0, 所以t1,t2异号, 所以t1<0,t2>0, 当t1<﹣e2时,g(x)=t1无解; 此时t2, 所以g(x)=t2有3个解, 所以原方程有3个解; 当t1=﹣e2时,g(x)=t1有1个解, 此时t2, 所以g(x)=t2有2个解; 所以原方程有3个解; 当﹣e2<t1<0时,g(x)=t1有2个解, 此时t2, 所以g(x)=t2有1个解, 所以原方程有3个解; 综上,方程的实数根的个数为3. 故选:B. 8.已知函数g(x)=x﹣3,方程f(g(x))=﹣3﹣g(x)有两个不同的根,分别是x1,x2,则x1+x2=(  ) A.0 B.3 C.6 D.9 【答案】B 【解答】解:由题意得:g(x)=x﹣3为R上的增函数,且g(3)=0, 当x≤3时,g(x)≤0,f(g(x))=ex﹣3, 当x>3时,g(x)>0,f(g(x))=ln(x﹣3), 方程f(g(x))=﹣3﹣g(x)=﹣x有两个不同的根, 等价于函数y=f(g(x))与y=﹣x的图象有两个交点, 作出函数f(g(x))与y=﹣x的图象如下图所示: 由图可知y=ex﹣3与y=ln(x﹣3)图象关于y=x﹣3对称, 则A,B两点关于y=x﹣3对称,中点C在y=x﹣3图象上, 由,解得:. 所以. 故选:B. 二.多选题(共3小题) (多选)9.已知函数若关于x的方程f(x)=m有3个实数解x1,x2,x3(x1<x2<x3),则(  ) A.x1+x2<0 B.1<x1+x2+x3<2 C. D.关于x的方程f(x)=f(m)恰有3个实数解 【答案】ABD 【解答】解:由题意作出y=f(x)的图象: 要使f(x)=m有3个实数解,只需0<m<1,且﹣1<x1<0,x2+x3=2, 对于A,作出x<0时,f(x)的部分图象关于y轴对称的图象,可知交点在x2与x=1之间, 则﹣x1>x2>0,所以﹣1<x1+x2<0,A对; 对于B,据图可知﹣1<x1<0,x2+x3=2,所以1<x1+x2+x3<2,B对; 当m→0时,x1→0,x2x3→0,即x1x2x3<0,故C错; 因为0<m<1,所以f(m)∈(0,1),所以关于x的方程f(x)=f(m)有三个实数根,D对. 故选:ABD. (多选)10.若函数,则下列说法正确的是(  ) A.值域为R B.单调递增区间是[﹣1,0]和(0,1] C.f(x)有两个零点 D.方程有5个实根 【答案】BD 【解答】解:因为, 所以当x≤0时,f(x)=x2+2x+1=(x+1)2, 此时函数f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在[﹣1,0]上单调递增, 当x>0时,,则, 令f′(x)>0,得0<x<1,令f′(x)<0,得x>1, 所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 且x→0时,f(x)→0,x>0时,f(x)>0, 作出函数f(x)的图象,如下: 由图可知,函数f(x)的值域为[0,+∞), 函数f(x)的单调递增区间是[﹣1,0]和(0,1], f(x)只有一个零点﹣1,故A错误,B正确,C错误; 对于D,由,令f(x)=t,t∈[0,+∞),则, 由图可知,函数f(x)和在[0,+∞)上有2个交点, 则t有两个值,且t1∈(0,1)和t2∈(1,+∞), 当t1∈(0,1)时,函数f(x)和y=t1在R上有4个交点, 当t2∈(1,+∞)时,函数f(x)和y=t2在R上有1个交点, 所以方程有5个实根,故D正确. 故选:BD. (多选)11.已知函数则下列说法正确的是(  ) A.当m<﹣2,n<﹣2时,f(m+n)=f(m)+f(n)+8 B.对于∀x1∈(0,2)∀x2∈(﹣2,0),|f(x1)﹣f(x2)|≤2 C.若方程f(x)﹣a=0有4个不相等的实根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4的范围为 D.方程f[f(x)]=2有6个不相等的实根 【答案】ACD 【解答】解:依题意有. 对于A,当m<﹣2,n<﹣2时,m+n<﹣4, 则f(m+n)=﹣4(m+n)﹣8,f(m)+f(n)+8=﹣4m﹣8﹣4n﹣8+8=﹣4(m+n)﹣8, 所以f(m+n)=f(m)+f(n)+8,故A正确; 对于B,当x∈(0,2)时,f(x)=﹣2(x﹣1)2+2, 所以对∀x1∈(0,2),则0<f(x1)≤2, 当x∈(﹣2,0)时,f(x)=2x+4,所以对∀x2∈(﹣2,0),0<f(x2)<4, 所以﹣4<﹣f(x2)<0,所以﹣4<f(x1)﹣f(x2)<2,故B错; 对于C,依题意作出f(x)的图象,如图所示, 若方程f(x)﹣a=0有4个不相等的实根x1,x2,x3,x4, 即函数f(x)的图象与直线y=a有四个交点,由图象可知0<a<2, 不妨设x1<x2<x3<x4,由f(x1)=a得﹣4x1﹣8=a,则, 由f(x2)=a得2x2+4=a,则, 由二次函数图象的对称性可知,x3,x4关于直线x=1对称,所以x3+x4=2, 所以, 因为0<a<2,所以, 即x1+x2+x3+x4的范围为,故C正确; 对于D,方程f[f(x)]=2中,令f(x)=t,则方程化为f(t)=2, 由图象可得,若t<﹣2,则﹣4t﹣8=2,解得,则方程有一个根, 若﹣2≤t<0,则2t+4=2,解得t=﹣1,则方程f(x)=﹣1有一个根, 若t≥0,则﹣2t2+4t=2,解得t=1,则方程f(x)=1有四个根, 综上所述,方程f[f(x)]=2有6个不相等的实根,故D正确. 故选:ACD. 三.填空题(共3小题) 12.已知g(x)=2x﹣2+1,若|g(x+2)﹣3|=6b有两个不相等的实根,则b的取值范围是    . 【答案】. 【解答】解:根据题知,|g(x+2)﹣3|=|2x﹣2|=6b, 对于y=|2x﹣2|的图像如下, 那么要使|g(x+2)﹣3|=6b有两个不相等的实根, 那么可得0<6b<2,因此,所以b∈. 故答案为:. 13.已知函数,若存在实数a,b,c满足a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c),则(a+b)c的取值范围是  (﹣4,﹣2log23]  . 【答案】(﹣4,﹣2log23]. 【解答】解:如图,画出函数f(x)的图象, 因为当x≤0,y=﹣x2﹣2x+1图象的开口向下,对称轴为x=﹣1, 又因为存在a<b,f(a)=f(b),则a+b=﹣2, 令2x﹣2=1,得x=log23,令2x﹣2=2,得x=2, 如图可知,log23≤c<2, 所以(a+b)c=﹣2c∈(﹣4,﹣2log23]. 故答案为:(﹣4,﹣2log23]. 14.已知函数若关于x的函数y=f2(x)﹣bf(x)+3有8个不同的零点,则实数b的取值范围为    . 【答案】. 【解答】解:如图,作出函数的图象, 易知f(0)=4, 当0<a≤4时,此时f(x)=a有4个不同的实数根, 当a>4或a=0时,此时f(x)=a有3个不同的实数根, 当﹣5<a<0时,此时f(x)=a有2个不同的实数根, 当a=﹣5时,此时f(x)=a有1个不同的实数根, 当a<﹣5时,此时f(x)=a没有实数根, 因此只有在0<a≤4时直线y=a与y=f(x)的图象有4个交点, 所以要满足关于x的函数y=f2(x)﹣bf(x)+3有8个不同的零点, 令f(x)=t,则方程t2﹣bt+3=0在(0,4]上有两个不等实根, 则有,解得, 所以实数b的取值范围为. 故答案为:. 四.解答题(共5小题) 15.已知函数f(x)=x2﹣2|x2﹣x|﹣m. (1)求f(x)的单调区间; (2)讨论f(x)零点的个数; (3)若f(x)有4个零点x1,x2,x3,x4,判断x1+x2+x3+x4是否为定值,并说明你的理由. 【答案】(1)单调递增区间为:(﹣∞,0],;单调递减区间为:,[1,+∞). (2)①当m>1时,f(x)无零点; ②当m=1时,f(x)有1个零点; ③当或0<m<1时,f(x)有2个零点; ④当或m=0时,f(x)有3个零点; ⑤当时,f(x)有4个零点. (3),理由如下, 由(2)知,当时,f(x)有4个零点x1,x2,x3,x4,不妨设x1<x2<x3<x4, 由二次函数的对称性可知 所以. 【解答】解:(1)①当x2﹣x<0即0<x<1时,f(x)=x2﹣2(﹣x2+x)﹣m=3x2﹣2x﹣m,二次函数开口向上,对称轴为, f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增; ②当x2﹣x≥0即x≤0或x≥1时,f(x)=x2﹣2(x2﹣x)﹣m=﹣x2+2x﹣m,二次函数开口向下,对称轴为x=1, f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递增,在区间[1,+∞)上单调递减. 所以f(x)的单调递减区间为:,[1,+∞);单调递增区间为:(﹣∞,0],. (2)根据第一问知函数, , ①当﹣m<0<1﹣m即0<m<1时,f(x)有2个零点; ②当﹣m=0即m=0时,f(x)有3个零点; ③当1﹣m<0即m>1时,f(x)无零点; ④当1﹣m=0即m=1时,f(x)有1个零点; ⑤当即时,f(x)有4个零点; ⑥当即时,f(x)有3个零点; ⑦当即时,f(x)有2个零点; 综上所述:①当m>1时,f(x)无零点; ②当m=1时,f(x)有1个零点; ③当或0<m<1时,f(x)有2个零点; ④当或m=0时,f(x)有3个零点; ⑤当时,f(x)有4个零点. (3)是定值,理由如下, 由(2)知,当时,f(x)有4个零点x1,x2,x3,x4,不妨设x1<x2<x3<x4, 由二次函数的对称性可知 所以. 16.已知函数f(x)=2x2+mx+n的图象过点(0,﹣1),且满足f(﹣1)=f(2). (1)求函数f(x)的解析式; (2)设函数f(x)在[a,a+2]上的最小值为h(a),求h(a); (3)若x0满足f(x0)=x0,则称x0为函数y=f(x)的不动点.函数g(x)=f(x)﹣tx+t有两个不相等的不动点x1,x2,且x1>0,x2>0, ①求实数t的取值范围;②求的最小值. 【答案】(1)f(x)=2x2﹣2x﹣1. (2). (3)①t>1; ②最小值为6. 【解答】解:(1)因为函数f(x)=2x2+mx+n的图象过点(0,﹣1),且f(﹣1)=f(2), 所以,所以n=﹣1,m=﹣2, 所以函数f(x)=2x2﹣2x﹣1. (2)函数的对称轴为, 当时,所以,函数f(x)在[a,a+2]单调递减, 所以; 当时,函数f(x)在[a,a+2]单调递增,所以; 当时,即,所以, 所以. (3)①:根据已知得函数g(x)=f(x)﹣tx+t=x⇒2x2﹣2x﹣1﹣tx+t=x, 所以2x2﹣(3+t)x+t﹣1=0有两个不相等的正实数根, 所以,解得t>1, ②:因为根据韦达定理可得, 所以, 结合①所得t>1,所以t﹣1>0, 所以,当且仅当t=5时取等号, 所以,所以最小值为6. 17.已知a>0且a≠1,函数,. (1)方程f(x)=0的两根为x1和x2,且x1•x2=3,求a的值; (2)当a=2时,对任意的x1∈[1,8],都存在x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2),求m的取值范围. 【答案】(1); (2)m∈[﹣1,). 【解答】解:(1)令,解得logax=1或logax=2, 解得x1=a,,则a•a2=a3=3,所以; (2)当a=2时,函数, 因x∈[1,8],那么log2x∈[0,3],函数, 又因为在x∈[0,+∞)上单调递减,那么函数g(x)∈(m,m+3], 根据任意的x1∈[1,8],都存在x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2), 那么函数f(x)在[1,8]上的值域是g(x)在[0,+∞)上值域的子集, 因此,即m∈[﹣1,). 18.已知函数y=ax2﹣(a+2)x+2,a∈R. (1)y<3﹣2x对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围; (2)求不等式y≥0的解集; (3)若存在m>0使关于x的方程有四个不同的实根,求实数a的取值范围. 【答案】(1){a|﹣4<a≤0}. (2)当0<a<2时,不等式的解集为; 当a=2时,不等式的解集为R; 当a>2时,不等式的解集为; 当a<0时,不等式的解集为; 当a=0时,不等式的解集为{x|x≤1}. (3). 【解答】解:(1)根据题有ax2﹣(a+2)x+2<3﹣2x恒成立,即ax2﹣ax﹣1<0恒成立, 当a=0时,﹣1<0恒成立,符合题意; 当a≠0时,那么,得, 得﹣4<a<0. 综上可得,a∈{a|﹣4<a≤0}. (2)根据题ax2﹣(a+2)x+2≥0,即(ax﹣2)(x﹣1)≥0, 当a=0,﹣2x+2≥0⇒x≤1,因此不等式的解集为{x|x≤1}; 当a>0,,或x=1; 当0<a<2时,,不等式的解集为; 当a=2时,不等式的解集为R, 当a>2时,,不等式的解集为; 当a<0,则,不等式的解集为. 综上可得:当0<a<2时,不等式的解集为; 当a=2时,不等式的解集为R; 当a>2时,不等式的解集为; 当a<0时,不等式的解集为; 当a=0时,不等式的解集为{x|x≤1}. (3)当m>0时,令, 当且仅当m=1时取等号, 方程a|x|2﹣(a+2)|x|+2﹣t=0有四个不等实根, 令u=|x|,那么转化为存在t≥3使得关于u的方程, 即au2﹣(a+2)u+2﹣t=0有两个不同正根, 那么,那么可得a<﹣2, 根据根的判别式Δ>0知,存在t≥3使4at+(a+2)2﹣8a>0成立, 把t看成主元代入t=3,因此4a×3+(a+2)2﹣8a>0,即a2+8a+4>0, 解得或,综合可得. 因此a∈. 19.已知函数. (1)若a=2,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程; (2)若函数f(x)有三个零点,求a的取值范围. 【答案】(1)y=﹣x+1; (2). 【解答】解:(1)若a=2,则f(x)=ex﹣1﹣x2,所以f(1)=0, f′(x)=ex﹣1﹣2x,则f′(1)=﹣1, 故函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程为y﹣0=﹣(x﹣1),即y=﹣x+1; (2)因为f(0)=e﹣1≠0,即x=0不是函数的零点,所以, 令,则, 令g′(x)>0,即,解得x>2或x<0, 令g′(x)<0,即,解得0<x<2, 所以g(x)在(﹣∞,0)和(2,+∞)上单调递增,在(0,2)上单调递减, 且当x→﹣∞时,g(x)→0,当x→0时,g(x)→+∞,,当x→+∞时,g(x)→+∞, 由此可作出函数y=g(x)的图象,如图所示, 因为函数f(x)有三个零点,结合图象可知,a的取值范围为. 第7页(共7页) 学科网(北京)股份有限公司 $

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第13讲 函数的零点与方程的解 讲义——2026届高三数学一轮复习
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