第二章 12 第九节 函数与方程(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考数学高三总复习大一轮复习讲义(湘教版)
2025-11-10
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 函数与方程 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.42 MB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54796466.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“函数与方程”专题,依据高考评价体系梳理了函数零点、零点存在定理、二分法等核心考点,明确了零点区间判定(高频)、零点个数计算(常考)、参数范围求解(难点)的考查要求,通过教材梳理夯实基础、考点探究分类突破,构建了系统的备考知识网络。
课件亮点在于“真题引领+素养导向”的复习策略,如整合2024新课标Ⅱ卷真题,剖析零点与方程解的转化逻辑,培养学生数学思维;通过“定理法+图象法”解析分段函数零点个数问题,指导学生掌握分类讨论技巧,提升解题效率。既帮助学生精准突破高频考点,也为教师提供针对性复习教学方案,助力高考冲刺。
内容正文:
第九节 函数与方程
高三一轮复习讲义 湘教版
第二章 函数与基本初等函数
课程标准
1.结合学过的函数图象,了解函数的零点与方程解的关系.
2.结合具体连续函数及其图象的特点,了解函数零点存在定理,探索用二分法求方程近似解的思路.
04
03
考教衔接 精研教材
课时测评
02
考点探究 提升能力
教材梳理 夯实基础
01
内容索引
教材梳理 夯实基础
返回
1.函数零点
(1)定义:对于函数y=f(x)(x∈D),把使________的实数x叫作函数y=f(x) (x∈D)的零点.
(2)三个等价关系
f(x)=0
(3)函数零点存在定理
连续不断
f(a)·f(b)<0
f(x0)=0
2.二分法
对于在区间[a,b]上图象连续不断且____________的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间__________,使所得区间的两个端点逐步逼近______,进而得到零点近似值的方法叫作二分法.
f(a)f(b)<0
一分为二
零点
常用结论
(1)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.
(2)连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.
(3)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.
自主检测
1.(多选)若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象为一条连续不断的曲线,则下列说法中错误的有
A.若f(a)f(b)>0,则不存在实数c∈[a,b],使得f(c)=0
B.若f(a)f(b)<0,则存在且只存在一个实数c∈[a,b],使得f(c)=0
C.若f(a)f(b)>0,则可能存在实数c∈[a,b],使得f(c)=0
D.若f(a)f(b)<0,则可能不存在实数c∈[a,b],使得f(c)=0
√
√
√
取f(x)=x2-1,区间取为[-2,2],满足f(-2)f(2)>0,但是f(x)在[-2,2]内存在两个零点-1,1,故A错误,C正确;取f(x)=sin x,区间取为,满足ff=×=-<0,但是f(x)在内存在三个零点π,2π,3π,故B错误;根据零点存在定理可知,D错误.故选ABD.
2.下列函数中,不能用二分法求零点的是
A.y=2x B.y=(x-2)2
C.y=x+-3 D.y=ln x
√
对于B,y=(x-2)2有唯一零点x=2,但函数值在零点两侧同号,则不可用二分法求零点.故选B.
3.函数f(x)=ln x+x-,则函数f(x)的零点所在区间是
A. B.
C. D.(1,2)
√
4.已知函数f(x)=则f(x)的零点为________.
-2,e
由题意得,解得x=-2或x=e.
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考点探究 提升能力
返回
考点一 函数零点所在区间的判定 自主练透
1.根据表格中的数据可以判定方程ln x-x+2=0的一个根所在的区间为
A.(1,2) B.(2,3)
C.(3,4) D.(4,5)
√
x 1 2 3 4 5
ln x 0 0.693 1.099 1.386 1.609
x-2 -1 0 1 2 3
设f(x)=ln x-x+2=ln x-(x-2),易知函数f(x)在(1,+∞)上的图象连续,由表格数据得f(1)>0,f(2)>0,f(3)>0,f(4)<0,f(5)<0,则f(3)·f(4)<0,即在区间(3,4)上,函数f(x)至少存在一个零点,即方程ln x-x+2=0的一个根所在的区间为(3,4).故选C.
x 1 2 3 4 5
ln x 0 0.693 1.099 1.386 1.609
x-2 -1 0 1 2 3
2.函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
√
因为函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)在上单调递减,且函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,所以函数f(x)最多只有一个零点.因为f(0)=5-lg 1=5>0,f(1)=3-lg 3>0,f(2)=1-lg 5>0,f(3)=-1-lg 7 <0,f(2)·f(3)<0,所以函数f(x)=5-2x-lg(2x+1)的零点所在的区间是(2,3).故选C.
3.已知函数f(x)=e-x-2x-5的零点位于区间(m,m+1)(m∈Z)上,则m等于
A.-2 B.-1
C.0 D.1
√
因为函数f(x)=e-x-2x-5是连续减函数,f(-2)=e2-1>0,f(-1)=e-3<0,所以f(-2)·f(-1)<0,函数f(x)=e-x-2x-5的零点位于区间(-2,-1),即(m,m+1)上,又m∈Z,所以m=-2.故选A.
4.已知x1+=0,x2+log2x2=0,-log2x3=0,则
A.x1<x2<x3 B.x2<x1<x3
C.x1<x3<x2 D.x2<x3<x1
√
设函数f(x)=x+2x,易知f(x)在R上单调递增,f=-,f(0)=1,即f(-1) f(0)<0,由函数零点存在定理可知,-1<x1<0.设函数g(x)=x+log2x,易知g(x)在(0,+∞)上单调递增,g=-,g(1)=1,即gg(1)<0,由函数零点存在定理可知,<x2<1.设函数h(x)=-log2x,易知h(x)在(0,+∞)上单调递减,h(1)=,h=0,因为h(1)>h(x3),由函数单调性可知,x3>1,即-1<x1<0<x2<1<x3.故选A.
函数零点所在区间的判断方法及适用情形
1.定理法:利用函数零点存在定理进行判断.适用于容易判断区间端点值所对应函数值的正负的情形.
2.图象法:画出函数图象,通过观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.适用于容易画出函数图象的情形.
规律方法
考点二 函数零点个数的判定 师生共研
典例1
(1)已知函数f(x)=则函数g(x)=f(x)-的零点个数为
A.0 B.1
C.2 D.3
√
当x≤0时,令g(x)==0,解得x=1,舍去;当x>0时,令g(x)= |log2x|-=0,解得x=或x=,满足x>0,所以x=或x=.综上,函数g(x)=f(x)-的零点个数为2.
(2)(2024·河南郑州模拟)已知定义域为R的偶函数f(x)的图象是连续不断的曲线,且f(x+2)+f(x)=f(1),对任意的x1,x2∈,x1≠x2,>0恒成立,则f(x)在区间[-2 024,2 024]上的零点个数为________.
2 024
令x=-1,得f(1)+f(-1)=f(1),即f(-1)=0,因为对任意的x1,x2∈[-2,0],x1≠x2,>0恒成立,所以f(x)在[-2,0]上单调递增.因为f(x)为偶函数,所以f(1)=0,f(x)在(0,2]上单调递减,f(x+2)+f(x)=f(1)=0,所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.因为f(x)在一个周期内有两个零点,故f(x)在区间[-2 024,2 024]上的零点个数为1 012 ×2=2 024.
函数零点个数的判断方法
1.直接法:令f(x)=0,有几个解就有几个零点.
2.定理法:首先确定函数f(x)在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)f(b)<0,再结合函数的图象与性质确定函数零点个数.
3.图象法:将原函数分成两个函数,作出两函数图象,观察其交点个数即得零点个数.
规律方法
对点练1.(1)已知函数f(x)=则方程f(x)-2|x|=0的解的个数为
A.0 B.1
C.2 D.3
√
由f(x)-2|x|=0,得f(x)=2|x|,则方程f(x)-2|x|=0的解的个数
即函数f(x)的图象与函数y=2|x|的图象的交点个数.作出函数
f(x)与函数y=2|x|的图象,可知两个函数图象的交点的个数
为2,故方程f(x)-2|x|=0的解的个数为2.故选C.
(2)函数f(x)=·cos x的零点个数为______.
6
令36-x2≥0,解得-6≤x≤6,所以f(x)的定义域为[-6,6].令f(x)=0得36-x2=0或cos x=0,由36-x2=0得x=±6,由cos x=0得x=+kπ,k∈Z,又x∈[-6,6],所以x的取值为-,-.故f(x)共有6个零点.
考点三 函数零点的应用 多维探究
典例2
角度1 根据函数的零点个数求参数的取值范围
(2024·山东济南三模)已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-b有四个不同的零点,则实数b的取值范围为
A.(0,1] B.[0,1]
C.(0,1) D.(1,+∞)
√
依题意,函数g(x)=f(x)-b有四个不同的零点,即f(x)=b有四个解,转化为函数y=f(x)与y=b的图象有四个交点,作函数f(x)的图象,如图所示.
结合图象,可知实数b的取值范围为(0,1].故选A.
典例3
角度2 根据函数的零点范围求参数的取值范围
函数f(x)=2x--a的一个零点在区间(1,2)内,则实数a的取值范围是
A.0<a<3 B.1<a<3
C.1<a<2 D.a≥2
√
因为函数y=2x,y=-在(0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)=2x--a在(0,+∞)上单调递增,由函数f(x)=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.故选A.
典例4
角度3 探究函数多个零点(方程根)问题
(多选)(2025·安徽淮北模拟)已知函数f(x)=若f(x)=a有四个不同的实数解x1,x2,x3,x4,且满足x1<x2<x3<x4,则下列结论正确的是
A.0<a<1
B.x1+2x2∈
C.x1+x2+x3+x4∈
D.2x1+x2∈
√
√
√
在同一平面直角坐标系中作出函数y=f(x),y=a的图象,如图所示.
由图象知,若f(x)=a有四个不同的实数解,则0<a<1,故A正确;因为|log2x1|=|log2x2|,即-log2x1=log2x2,则=x2,所以x1+2x2=+2x2,1<x2< 2,因为y=+2x2在(1,2)上单调递增,所以+2x2∈,故B错误;
因为x1+x2=+x2,1<x2<2,y=+x2在(1,2)上单调递增,所以+x2∈,而x3+x4=8,所以x1+x2+x3+x4∈,故C正确;因为2x1+x2=+x2,1<x2<2,y=+x2在(1,)上单调递减,在(,2)上单调递增,则+x2∈,故D正确.故选ACD.
1.利用函数零点求参数范围的方法
规律方法
2.求函数的多个零点(或方程的根以及直线y=m与函数图象的多个交点横坐标)的和时,应考虑函数的性质,尤其是对称性特征(这里的对称性主要包括函数本身关于点的对称,直线的对称等).
规律方法
对点练2.(1)(2024·山东菏泽三模)已知函数f=若曲线y=f与直线y=ax恰有2个公共点,则实数a的取值范围是__________.
当x≤0时,f=x2+2x,其在上单调递减,
在上单调递增,且f'=2x+2,则f'(0)=2;
当0<x<1时,f=ln,f'=-<0,其在
上单调递减,且f'=-1.作出f的图象,
如图,易知a的取值范围是.
[-1,2)
(2)(2025·苏北四市联考)已知函数f(x)=若f(x)=m存在四个不相等的实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则x4-(x1+x2)x3的最小值是__________.
2e
作出函数f(x)=的图象与直线
y=m如图所示.因为f(x)=m存在四个不相等的实数
根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,所以x1+x2=
-2,x3,x4>0,且1-ln x3=-(1-ln x4),则ln x3
+ln x4=2,即ln x3x4=2,得x3x4=e2,则x4-(x1+x2)x3=x4+2x3 ≥2 =2e,当且仅当x4=2x3,即x3=e,x4=e时等号成立.故x4-(x1+x2)x3的最小值是2e.
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考教衔接 精研教材
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真题再现
(2024·新课标Ⅱ卷)设函数f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cos x+2ax.当x∈(-1,1)时,曲线y=f(x)与y=g(x)恰有一个交点,则a=
A.-1 B.
C.1 D.2
√
由题意知f(x)=g(x),则a-1=cos x+2ax,即cos x=a-1.令h=cos x-a+1.易知h(x)为偶函数,由题意知h(x)在(-1,1)上有唯一零点,所以h(0)=0,即cos 0-a(0+1)+1=0,得a=2.故选D.
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教材呈现
1.(人教A必修一P156T13)有一道题“若函数f(x)=24ax2+4x-1在区间(-1,1)内恰有一个零点,求实数a的取值范围”,某同学给出了如下解答:
由f(-1)f(1)=(24a-5)(24a+3)<0,解得-<a<.
所以,实数a的取值范围是.
上述解答正确吗?若不正确,请说明理由,并给出正确的解答.
2.(湘教版必修一P136T2)用图象法判定方程log2x=-(x-1)2+2的根的个数.
点评:本题是教材习题的拓展,都考查了已知函数零点求参数(范围),需适当变形后利用零点存在定理解决问题,是高考试题源于教材的典例.
课 时 测 评
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1.用二分法研究函数f(x)=x5+8x3-1的零点时,第一次经过计算得f(0)<0,f(0.5)>0,则其中一个零点所在区间和第二次应计算的函数值分别为
A.(0,0.5),f(0.125) B.(0,0.5),f(0.375)
C.(0.5,1),f(0.75) D.(0,0.5),f(0.25)
√
因为f(0)f(0.5)<0,由零点存在定理知,零点x0∈(0,0.5),根据二分法,第二次应计算f,即f(0.25).故选D.
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2.(2024·吉林长春模拟)函数f(x)=e2x+5x-2的零点所在区间为
A.(-1,0) B.
C. D.
√
因为f(0)=-1<0,f=>0,且f(x)=e2x+5x-2为连续的增函数,所以f(x)的零点所在区间为.故选B.
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3.函数f(x)=的零点个数为
A.1 B.2
C.3 D.4
√
当x≤0时,令f(x)=x2-2x-3=0,得x=-1(x=3舍去),
当x>0时,令f(x)=0,得log2x=3x-4,作出y=log2x与
y=3x-4的图象,如图所示,由图可知,y=log2x与
y=3x-4有两个交点,所以当x>0时,f(x)=0有两个
零点.综上,f(x)有3个零点.故选C.
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4.已知函数f(x)=恰有2个零点,则实数a的取值范围是
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C.(-∞,2) D.(-∞,2]
√
当x≥1时,f(x)的零点为1,则当x<1时,必有一个零点,y=2x-a为一次函数,单调递增,故需2-a>0,即a<2.故选C.
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5.已知函数f(x)=log2+m在区间(1,3]上有零点,则实数m的取值范围为
A.
B.∪
C.∪
D.
√
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因为函数y=log2,y=m-在区间(1,3]上单调递增,所以函数f(x)在(1,3]上单调递增,因为函数f(x)=log2+m在区间(1,3]上有零点,则解得-≤m<0.因此,实数m的取值范围是.故选D.
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6.已知函数f(x)=x-(x>0),g(x)=x+ex,h(x)=x+ln x(x>0)的零点分别为x1,x2,x3,则
A.x1<x2<x3 B.x2<x1<x3
C.x2<x3<x1 D.x3<x1<x2
√
函数f(x)=x-(x>0),g(x)=x+ex,h(x)=x+ln x(x>0)的
零点,即为y=x与y=(x>0),y=-ex,y=-ln x(x>0)
的交点的横坐标,作出y=x与y=(x>0),y=-ex,y=
-ln x(x>0)的图象,如图所示.可知x2<x3<x1.故选C.
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7.(多选)函数f(x)=sin x+2|sin x|,x∈[0,2π]的图象与直线y=k的交点个数可能是
A.1 B.2
C.4 D.6
√
√
由题意知,f(x)=
在坐标系中画出函数f(x)的图象如图所示.
由其图象知,直线y=k与y=f(x)的图象交点个
数可能为0,1,2,3,4.故选ABC.
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8.(多选)(2024·山西朔州模拟)已知函数f(x)=函数g(x)=f(x)-a,则下列结论正确的是
A.若g(x)有3个不同的零点,则a的取值范围是[1,2)
B.若g(x)有4个不同的零点,则a的取值范围是(0,1)
C.若g(x)有4个不同的零点x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),则x3+x4=4
D.若g(x)有4个不同的零点x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),则x3x4的取值范围是
√
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令g(x)=f(x)-a=0,得f(x)=a,则g(x)的零点个数即为函
数y=f(x)的图象与y=a的交点个数.作出函数y=f(x)的图象
如图所示,由图可知,若g(x)有3个不同的零点,则a的
取值范围是[1,2)∪{0},故A错误;若g(x)有4个不同的
零点,则a的取值范围是(0,1),故B正确;g(x)有4个不
同的零点x1,x2,x3, x4(x1<x2<x3<x4),此时x3,x4关于直
线x=2对称,所以x3+x4=4,故C正确;由C可知x3=4-x4,所以x3x4=(4-x4)x4=-+4x4,由于g(x)有4个不同的零点,a的取值范围是(0,1),则0<-4+16x4-13<1,所以<-+4x4<,故D正确.故选BCD.
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9.(新定义)(多选)(2024·江苏南京模拟)在数学中,布劳威尔不动点定理可应用到有限维空间,是构成一般不动点定理的基石,它得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer),简单地讲,就是对于满足一定条件的连续函数f(x),存在一个点x0,使得f(x0)=x0,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列函数是“不动点”函数的是
A.f(x)=2x+x B.f(x)=x2-x-3
C.f(x)=+1 D.f(x)=|log2x|-1
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对于A,若f(x0)=x0,则=0,该方程无解,故该函
数不是“不动点”函数;对于B,若f(x0)=x0,则
-2x0-3=0,解得x0=3或x0=-1,故该函数是“不
动点”函数;对于C,若f(x0)=x0,则+1=x0,可得-3x0+1=0,且x0≥1,解得x0=,故该函数是“不动点”函数;对于D,若f(x0)=x0,则|log2x0|-1=x0,即|log2x0|=x0+1,作出y=|log2x|与y=x+1的函数图象,如图,由图可知,方程|log2x|=x+1有实数根x0,即存在x0,使得|log2x0|-1=x0成立,故该函数是“不动点”函数.故选BCD.
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10.已知函数f(x)=是奇函数,则函数f(x)的零点为_____.
由题意知f(-x)=-f(x),所以当x<0时,-x>0,则g(x)=f(x)=-f(-x)=4-2-x,所以f(x)=令f(x)=0,所以当x>0时,x=2;当x<0时,x=-2,所以函数f(x)的零点为±2.
±2
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11.(2024·山东德州模拟)方程2x+3x=k的解在[1,2)内,则实数k的取值范围是________.
[5,10)
令函数f(x)=2x+3x-k,则f(x)在R上是增函数.当方程2x+3x=k的解在(1,2)内时,f(1)·f(2)<0,即(5-k)(10-k)<0,解得5<k<10,又当f(1)=0时,k=5.综上,实数k的取值范围是[5,10).
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12.(2024·江西五校高三联考)已知函数f(x)=函数y=f(x)
-a有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,则=______.
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y=f(x)-a有四个不同的零点x1,x2,x3,x4,即方程f(x)=a有四个不同的解,即y=f(x)的图象与直线y=a有四个交点.在同一平面直角坐标系中分别作出y=f(x)与y=a的图象,如图所示,
由二次函数的对称性可得,x3+x4=4.因为1-=-1,所以+=2,故=.
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13.(2025·湖北黄冈模拟)函数f(x)=g(x)=kx-3k,若函数f(x)与g(x)的图象有三个交点,则实数k的取值范围为
A. B.
C.(-2,0) D.
√
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作出函数f(x)=的图象,如图所示,
设与y=4-x2相切的直线为l,且切点为P,
因为y'=-2x,所以切线的斜率为k=-2x0,则切线方
程为y-4+=-2x0,因为g(x)=kx-3k过定点(3,0),若切线过定点(3,0),代入切线方程求得x0=3-或x0=3+(舍去),所以此时切线的斜率为k=2-6,因为函数f(x)与g(x)的图象有三个交点,由图象知,实数k的取值范围为.故选D.
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14.(2025·福建泉州模拟)已知定义域为R的偶函数f(x)满足f(2-x)=f(x),当0≤x≤1时,f(x)=e1-x-1,则方程f(x)=在区间[-3,5]上所有解的和为
A.8 B.7
C.6 D.5
√
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因为函数f(x)满足f(2-x)=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.又函数f(x)为偶函数,所以f(2-x)=f(x)=f(-x),所以函数f(x)是周期为2的周期函数,令g(x)=,它的图象也关于直线x=1对称,作出函数f(x)与g(x)在区间[-3,5]上的图象,如图所示.
由图可知,函数f(x)与g(x)的图象在区间[-3,5]上有8个交点,且关于直线x =1对称,所以方程f(x)=在区间[-3,5]上所有解的和为4×2=8.故选A.
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15.(2024·重庆月考)已知函数f(x)=且a∈N+,记g(x)=f(x)+t,若存在实数t使得g(x)有两个不同的零点,则正整数a的最大值为______.
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当x>a时,f(x)=2x-3单调递增,当-1<x≤a时,f(x)
=log2(x+1)单调递增.由题意,若存在实数t使得g(x)有
两个不同的零点,即存在实数t,使得方程f(x)=-t有
两个不相等的根,即函数f(x)的图象与直线y=-t有两
个交点,所以当点P(a,log2(a+1))在点Q(a,2a-3)
上方,即log2>2a-3时,符合题意.因为log2(2
+1)>22-3=1,log2(3+1)<23-3=5,结合y=2x-3与y=log2(x+1)的图象可得正整数a的最大值为2.
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16.(新定义)已知M={α|f(α)=0},N={β|g(β)=0},若存在α∈M,β∈N,使得|α-β|<n,则称函数f(x)与g(x)互为“n度零点函数”.若f(x)=32-x-1与
g(x)=x2-aex互为“1度零点函数”,则实数a的取值范围为___________.
由题意可知f(2)=0,且f(x)在R上单调递减,所以函数f(x)只有一个零点2,由|2-β|<1,得1<β<3,所以函数g(x)=x2-aex在区间(1,3)上存在零点.由g(x)=x2-aex=0,得a=.令h(x)=,则h'(x)= =,所以h(x)在区间(1,2)上单调递增,在区间(2,3)上单调递减,且h(1)=,h(2)=,h(3)=>,要使函数g(x)在区间(1,3)上存在零点,只需a∈.
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函数与方程
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