内容正文:
专题04 函数应用(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
函数的零点与方程的根
能准确理解函数零点的定义(方程的实数根、函数图像与轴交点的横坐标),能用零点存在性定理判断零点所在区间,能求解简单函数(一次、二次、指数对数复合型)的零点
高频核心考点,小题(选择 6-8 题、填空 3 题)与大题均涉及;易错点:混淆 “零点” 与 “零点个数”,零点存在性定理应用时忽略 “函数连续” 条件,求解指数对数方程零点时忽略定义域限制
利用二分法求方程的近似解
能规范完成二分法的操作步骤(确定区间→取中点→判断符号→缩小区间),能根据精度要求求出方程的近似解
基础考点,多以填空题形式考查;
易错点:混淆 “精度” 与 “区间长度” 的关系,终止二分法的条件判断错误
函数的综合应用(单调性、奇偶性、最值结合)
能综合运用函数的单调性、奇偶性、最值性质解决不等式恒成立、参数取值范围、比较大小等问题,能结合函数图像分析复杂问题
难点考点,多在选择题压轴、填空题压轴及大题第二问考查;命题趋势:与指数函数、对数函数、幂函数综合,侧重分类讨论思想、数形结合思想的应用;易错点:分类讨论时遗漏参数取值范围,恒成立问题转化为最值问题时方向错误
函数图像的应用
(交点、平移、对称)
能根据函数解析式判断图像特征,能利用图像平移、对称规律绘制复杂函数图像,能通过图像分析函数的交点个数、值域等问题
基础高频考点,小题为主;
命题趋势:常与函数性质结合考查,或与方程根的个数问题综合
用函数模型解决实际问题
能从实际情境(如增长、成本、利润)中提取变量关系,准确建立一次、二次、指数型函数等函数模型
命题趋势:结合生活热点(如经济、环境),侧重 “建模→求解→检验” 的完整流程;
易错点:求解最值时忽略函数单调性 / 定义域限制,对实际结果的合理性判断缺失
知识点01 函数的零点及其与方程根的关系
(1)函数零点定义:对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点。
(2)方程的根与函数零点的关系:方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
·示例:已知函数的零点依次为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对于 ,显然是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
对于 ,显然也是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
对于 ,显然也是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
;
故选:A.
知识点02 零点存在定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
解题方法:
①若连续不断的函数在定义域上是单调函数,则至多有一个零点.
②连续不断的函数,其相邻的两个零点之间的所有函数值同号.
③连续不断的函数通过零点时,函数值不一定变号.
④连续不断的函数在闭区间上有零点,不一定能推出.
·示例:函数在区间存在零点.则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由在上单调递增,在上单调递增,得函数在区间上单调递增,
因为函数在区间存在零点,
所以,即,解得,
所以实数m的取值范围是.
故选:B.
知识点03 用二分法求函数零点近似值的步骤
(1)确定区间,验证,给定精度.
(2)求区间的中点.
(3)计算.若则就是函数的零点;若,则令(此时零点).若,则令(此时零点)
(4)判断是否达到精确度,即若,则函数零点的近似值为(或);否则重复第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的计算量较大,因此往往借助计算完成.
·示例:用二分法求函数的一个零点,根据参考数据,可得函数的一个零点的近似解(精确到0.1)为( )(参考数据:,,,,)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据函数特点及所给数据计算相关函数值,再结合零点存在定理即可获得解答.由题意可知:
,
,
又因为函数在上连续,所以函数在区间上有零点,
约为
故选:C.
知识点04 实际问题中的函数模型及其应用
几种常见的函数模型:
函数模型
函数解析式
一次函数模型
,为常数且
反比例函数模型
,为常数且
二次函数模型
,,为常数且
指数函数模型
,,为常数,,,
对数函数模型
,,为常数,,,
幂函数模型
,为常数,
解函数应用问题的步骤:
(1)审题:弄清题意,识别条件与结论,弄清数量关系,初步选择数学模型;
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用已有知识建立相应的数学模型;
(3)解模:求解数学模型,得出结论;
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
·示例:2020年底,国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽,脱贫攻坚取得重大胜利!为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业2021年初有资金150万元,资金的年平均增长率固定,每三年政府将补贴10万元.若要实现2024年初的资金达到270万元的目标,资金的年平均增长率应为(参考值:)( )
A.10% B.20% C.22% D.32%
【答案】B
【解析】由题意,设年平均增长率为,则,
所以,故年平均增长率为20%.
故选:B
题型一 方程根的个数或函数零点的存在性问题
解|题|技|巧
1. 将方程,问题转化为 “函数的零点个数”;或直接转化为 “图像的交点个数”。
2.针对高一常见的一次、二次函数或分段函数,重点分析三要素:① 定义域与值域:明确自变量取值范围和函数值的可能区间;② 单调性与对称性:一次函数看斜率,二次函数看对称轴与开口方向;③ 特殊点:计算顶点、与坐标轴交点,勾勒大致图像。
3.根据零点个数要求(如唯一零点、两个不等零点等),结合图像列条件求解。
易|错|点|拨
忽略定义域限制、分段函数未验证分段点、混淆 “零点存在” 与 “唯一零点”:零点存在定理(两端点函数值异号)仅能说明有零点,不能证明唯一,需结合单调性补充判断。
【典例1】(24-25高一下·四川泸州·期末)若关于的方程在上有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意将问题转换为在上有解,故只需求函数在上的值域即可.
【详解】,
由题意关于的方程在上有解,
令,因为在单调递增,
所以在单调递增,
又因为在单调递增,所以在单调递增,
而,当时,,
所以,故的取值范围为.
故选:A.
【变式1】(24-25高一上·湖北“新高考联考协作体”·期末)若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分和两种情况,结合二次函数单调性和零点存在性定理得到不等式,求出实数a的取值范围.
【详解】当时,,不满足题意;
当时,是对称轴为的抛物线,
所以函数在区间内为单调函数,
要使得函数在区间内恰有一个零点,需满足,
即,解得或
故选:C
【变式2】(24-25高一上·湖南衡阳祁东县·期末)已知函数恰有个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】函数恰有个零点,等价于与的图像有四个交点,根据奇偶性以及单调性和最值,作出的草图,即可求得结果.
【详解】对于函数,显然为偶函数,
不妨令,则,
且当时,,
当时,,
且函数在上是递增的,
所以可作草图如下,
因为恰有个零点,
所以方程有四个不同的解,
即与的图像有四个交点,
所以或.
故选:B
【变式3】(24-25高一上·海南部分学校·)“或”是“函数只有一个零点”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】分别判断充分性和必要性,结合二次函数与零点的关系,即可判断.
【详解】当时,函数只有一个零点;
当时,函数只有一个零点1,充分性成立.
若函数只有一个零点,则或,
即或,必要性成立.
综上,“或”是“函数只有一个零点”的充要条件.
故选:A.
【变式4】若函数至少有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,问题转化为与的图象有交点,数形结合求解.
【详解】函数有零点,则方程有根,即有根,
因此函数的图象与直线有交点,
而函数是R上的偶函数,在上单调递减,函数的值域为,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线,如图,
观察图象知,当且仅不,即时,函数的图象与直线有交点,
所以的取值范围为.
故选:C
题型二 分段函数的零点问题
答|题|模|板
1.分段拆解,明确各段研究对象:将分段函数按定义域拆分,把“函数零点”转化为“各段方程的解”。关键是标注每段定义域边界,避免解跨区间失效。
2.分类讨论,求解各段方程根:针对每段初等函数,用对应方法求根。判断根是否落在对应定义域内,剔除区间外的无效根,统计各段有效零点个数。
3.整合零点,建立参数约束条件:根据题目总零点个数要求(如“有1个零点”“有2个零点”),整合各段有效零点数的组合情况,列不等式或等式。例如:两段函数零点数分别为0和1、1和0,总零点数为1。解参数不等式(组),验证参数边界值是否满足零点条件,确定最终范围。
易|错|点|拨
遗漏分段点验证、忽略定义域限制、漏讨论参数特殊情况、整合零点时重复计数:分段点同时满足两段表达式零点条件时,重复统计,需判定分段点零点的唯一性。
【典例1】已知函数.若有2个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,转化为函数与函数的图象有2个交点,作出图象即可求解.
【详解】
令可得,
作出函数与函数的图象如下图所示:
当时,函数与函数的图象有2个交点,
此时,函数有2个零点.
因此,实数的取值范围是.
故选:C.
【变式1】(24-25高一上·广东江门·期末)已知函数 若方程有个实数解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别对,和三种情况进行讨论,即可得到的取值范围.
【详解】①若,则对有,
对有.
所以方程不可能有个实数解,不满足条件;
②若,则对,由且可知,从而有,
同时对有,对有.
所以方程不可能有个实数解,不满足条件;
③若,则方程有个实数解,,,满足条件.
综上,的取值范围是.
故选:D.
【变式2】(24-25高一上·江西南昌·调研)已知,若有三个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,把问题转化为方程在上有两个不等根求解.
【详解】当时,由,得,而函数在上单调递增,
又有三个零点,因此方程在上有两个不等根,
于是,解得,
所以的取值范围为.
故选:B.
【变式3】(24-25高一上·浙江四校·)已知函数,若正实数a,b,c互不相等,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先画出函数的图象,根据图象得到,,即可得到答案.
【详解】的图象如下图所示:
,
设,由图知:,即,得.
所以.
函数单调递减,与轴交于点,
由图知:.
故选:B
【变式4】已知函数,,若存在2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解法一:将问题转化为函数与的图象有2个交点,进而结合图象求解即可;
解法二:设,将问题转化为直线与函数的图象有2个交点,进而结合图象求解即可.
【详解】解法一:由,即,
函数存在2个零点等价于函数与的图象有2个交点,作出图象如图1,
当直线同时过点和时,,
此时直线与的图象有2个交点,
结合图象可知,解得.
解法二:由,即,设,
则,
因为函数都为增函数,
所以在上都单调递增,
画出函数和的大致图像,如图2所示,
可知当直线过点时,,此时直线与函数的图象有2个交点,
结合图像可知,解得.
故选:C.
题型三 唯一零点求值问题
答|题|模|板
1.将“函数有唯一零点”等价转化为“方程有唯一解”。先明确定义域,排除使函数无意义的自变量取值,避免后续分析出现无效解,奠定解题基础。
2.按函数类型分类讨论:本身有且仅有一个解,需结合定义域验证解是否有效。
3.结合第二步的解的特征列参数条件:解不等式(组)后,验证参数边界值是否满足“唯一零点”要求,最终确定参数取值范围。
易|错|点|拨
忽视函数类型判断、遗漏定义域验证、二次函数漏判。
【典例1】(24-25高二下·贵州遵义·)已知函数在区间内有唯一零点,则实数b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用零点存在性定理列式求解即得.
【详解】函数在上单调递增,
由函数在内有唯一零点,得,解得,
所以实数b的取值范围是.
故选:D
【变式1】已知函数有唯一零点,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】先求得,从而得函数具有对称性,再由函数的对称性得到唯一零点的值,从而建立方程解出参数的值.
【详解】因为,
所以
所以,故函数关于直线对称,
故由函数存在唯一零点得零点只在处取得即,
所以,解得.
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题解题的关键在于分析出函数的对称性,通过对称函数的零点成对出现而得出,从而求解,在解题时要注意对函数的基本性质进行分析,从而找到问题的突破点.
【变式2】若函数有唯一零点,则实数( )
A.2 B. C.4 D.1
【答案】A
【分析】由函数解析式推导出函数的对称性,然后结合只有唯一的零点求出参数的值.
【详解】由
,
得,即函数的图象关于对称,
要使函数有唯一的零点,
则,即,得.
故选:A.
【变式3】(22-23高一上·辽宁鞍山·期末)已知函数在区间上有唯一零点,则正整数( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】C
【分析】根据函数解析式可判断其定义域及单调性,利用零点存在性定理即可求得结果.
【详解】函数的定义域为,且在上是减函数;
易得,,
∴,
根据零点存在性定理及其单调性,可得函数的唯一零点所在区间为,
∴.
故选:C.
【变式4】(20-21高一下·河南洛阳·期末)存在实数使得函数有唯一零点,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的性质确定唯一零点,然后由二次方程判别式得结论.
【详解】令()是增函数,,由对勾函数性质在上递减,在上递增,
所以时,,此时,因此有唯一零点,则零点为,
,时,有解,时,则,且.
综上.
故选:A.
题型四 二分法求近似解
答|题|模|板
1.先明确函数的定义域,结合函数单调性、特殊点函数值,找到满足的区间(确保区间内有零点),同时记录题目要求的近似精确度。若即为精确零点,无需后续二分。
2.计算区间中点:① 若为精确零点,结束计算;② 若,则零点在;③ 若。重复二分操作,直至区间长度。
3.当区间时,区间内任意一点均可作为近似解,通常取区间端点(按题目要求取舍)。需注意根据精确度保留对应小数位数,避免位数不足或冗余,确保近似解符合题目标准。
易|错|点|拨
初始区间选择不当、混淆“区间长度”与“精确度”、小数位数保留错误、计算中点或函数值失误:二分中点计算错误,或代入函数求时运算出错,导致后续区间缩小方向错误,最终得到错误近似解。
【典例1】(25-26高一上·山东济南第一中学·期中)已知函数在区间内有且仅有1个零点,在利用二分法求函数零点的近似值时,经过2次二分法后确定的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据零点存在定理,结合二分法,不断把区间一分为二计算判断.
【详解】由,且,,得在内有零点;
由,且,,得在内有零点;
所以经过2次二分法后确定的零点所在区间为.
故选:B
【变式1】(25-26高一上·陕西榆林横山中学·月考)用二分法求函数在区间上的零点近似值,给定精确度时,所需二分区间的次数最少为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】利用二分法的特征计算即可.
【详解】区间长度为1,经过一次操作区间长度缩为原来的一半,
所以经过n次操作,区间长度变为原来的,
用二分法求函数在区间上的零点近似值,要求精确度,
则,解得,即至少需要4次操作.
故选:C
【变式2】(25-26高一上·上海青浦区第一中学·月考)若函数一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是( )
A.1.25 B.1.375 C.1.41 D.1.5
【答案】C
【分析】由零点存在性定理结合二分法的定义即可得出答案.
【详解】由表格可得,,
函数的零点在之间,
结合选项可知,方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是1.41.
故选:C.
【变式3】(25-26高一上·山东威海第二中学·期中)用二分法研究函数的零点时,通过计算得:,,则下一步应考察的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二分法探讨函数零点的方法求出即可判断得解.
【详解】依题意,,
所以下一步应考察的区间为.
故选:C
【变式4】(24-25高一上·湖南岳阳·期末)下列函数中,不能用二分法求其零点近似值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用二分法的概念,在零点两侧函数值异号进行逐一判定.
【详解】对于A,函数在上单调递增,有唯一零点,
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,
故函数有唯一零点,且函数值在零点两侧同号,故不能用二分法求零点;
对于C,当时,,
当且仅当时,等号成立,无零点;
当时,,当且仅当时,等号成立,
函数在上单调递减,在上单调递增,
此时有两个零点,且函数值在零点两侧异号,故可用二分法求零点;
对于D,函数在上单调递增,有唯一零点,
所以函数值在零点两侧异号,故可用二分法求零点.
故选:B
题型五 实际问题中的函数模型及运用
答|题|模|板
1.明确自变量(如时间、数量)和因变量(如成本、利润),分析两者的数量关系。根据题意选择合适的函数模型,设出变量,列出函数解析式,同时标注变量的实际取值范围(定义域)。
2.根据问题需求求解函数:① 求函数值(如已知数量求成本):直接代入自变量取值计算;② 求自变量值(如已知利润求销量):解对应方程;③ 求最值(如最大利润、最低成本)。
3.将数学结果代入实际情境验证:检查结果是否符合变量的实际取值范围(如数量不能为负、时间为正),是否满足题目隐含条件(如销量为整数)。若结果不合理,需回头检查建模或求解过程,修正后得出最终的实际问题答案。
易|错|点|拨
函数模型选择错误、遗漏变量实际定义域:仅关注函数解析式,忽略自变量的实际限制(如人数为正整数、产量不超过产能),导致结果不合理。
【典例1】如果一个种群不受资源、空间等条件限制,种群数量将成指数级增长.假定某地的一种外来入侵生物不受控制,其数量将以每年的比例增加.如果放任年不管,该入侵生物数量将超过原来数量的100倍,则的最小值为( )(参考数据:,
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】D
【分析】设该生物原来的数量为,由题意知,,进而根据指数函数的性质及对数的运算性质求解即可.
【详解】设该生物原来的数量为,
由题意知,,则,
所以,
因为,所以的最小值为12.
故选:D.
【变式1】(25-26高一上·宁夏银川第二中学·月考)2025年8月27日,我国新疆、西藏等地发生多次3.1至4.7级地震,一般来说,震级在3级以上时,我们称该地震为有感地震(即人们能感觉到此次地震).里氏震级与地震释放能量的关系为.已知6级地震释放的能量为,则下列说法错误的是( )
A.震级越大,地震释放的能量越大
B.某次地震释放的能量为,则该地震为有感地震
C.8级地震释放的能量为6级地震释放能量的1000倍
D.
【答案】D
【分析】根据6级地震释放的能量为求出里式震级R与地震释放能量E的关系,然后结合指数运算和指数函数性质逐一判断即可.
【详解】由6级地震释放的能量为,所以,
解得,D错误;
所以,
根据指数函数的性质,R越大,则E就越大,A正确;
当时,,因为,
所以地震释放的能量为时该地震超过了3级,所以有震感,所以B正确;
记6级地震和8级地震释放的能量分别为,
,,
所以,所以,C正确.
故选:D.
【变式2】(25-26高一上·北京中国人民大学附属中学·)随着新一代人工智能技术的快速发展和突破,以深度学习计算模式为主的AI算力需求呈指数级增长,现有一台计算机每秒能进行次运算,用它处理一段自然语言的翻译,需要进行次运算,那么处理这段自然语言的翻译所需时间约为( )(参考数据:,)
A.秒 B.秒 C.秒 D.秒
【答案】C
【分析】设处理这段自然语言的翻译所需时间为秒,得到,结合指数幂与对数的运算法则,即可求解.
【详解】设处理这段自然语言的翻译所需时间为秒,
由题意得,
两边同时取对数,得,即,
即,
所以秒.
故选:C.
【变式3】(25-26高一上·宁夏灵武第一中学·期中)单位时间内通过道路上指定断面的车辆数被称为“道路容量”,与道路设施、交通服务、环境、气候等诸多条件相关.假设某条道路一小时通过的车辆数满足关系,其中为安全距离,为车速.当安全距离取40m时,该道路一小时“道路容量”的最大值约为( )
A.110 B.112 C.114 D.116
【答案】D
【分析】根据题目函数关系结合基本不等式求解最值即可得答案.
【详解】由题知 ,
当且仅当,即时取“=”,所以该道路一小时“道路容量”的最大值约为116.
故选:D.
【变式4】(25-26高一上·四川成都石室中学·期中)Deepseek(深度求索)是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为,其中表示每一轮优化时使用的学习率,表示初始学习率,表示衰减系数,表示训练迭代轮数,表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.6,衰减速度为20,且当训练迭代轮数为10时,学习率衰减为0.3,则学习率衰减到0.4以下(不含0.4)所需的训练迭代轮数至少为( )
(参考数据:)
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】根据已知条件列方程,可得,再由,结合指对数关系和对数函数的性质求解即可.
【详解】由于,所以,
依题意,则,
则,由,
所以,
即,所以所需的训练迭代轮数至少为6次.
故选:C.
题型六 “等高”线问题
答|题|模|板
1.先分析函数单调性并根据单调性画出函数大致图像
2.讲方程的根、函数零点等转化为两个函数图像交点问题
3.根据两个函数图像交点个数问题进行求解。
易|错|点|拨
分段函数需要特别注意分段点处是否能够取到
【典例1】(25-26高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知函数,若互不相等的实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,作出函数的图象,结合图象可得出的取值范围,结合二次函数图象的对称性可得出,进而可求得的取值范围.
【详解】设,作出函数的图象如下图所示:
设,
当时,,
由图象可知,,则,可得,
由于二次函数的图象的对称轴为直线,所以,
因此,.
故选:A.
【变式1】(24-25高三上·河北部分校·)已知定义在正实数集上的函数,设、、是互不相同的实数,满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先画出分段函数的图象,然后确定的位置和范围,进而求得结果.
【详解】根据分段函数的解析式,可画出该函数的图象为:
不妨令,则,即,
化简得.
当时,单调递减,且与轴交于点,
则.
所以的取值范围为.
故选:B.
【变式2】(25-26高三上·重庆巴蜀中学校·月考)已知函数 为偶函数,且 ,若方程 有六个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,则,再作出函数图象,数形结合即可得到范围.
【详解】当时,;当时,,
则当时,,
令,则,方程有6个不同实根,
即直线与函数的图象有6个交点,
在同一坐标系内作出直线与函数的图象,
观察图象得当且仅当时直线与函数的图象有6个交点,
所以实数的取值范围是.
故选:A
【变式3】已知函数.若存在实数,使得在区间上有两个不等实数根,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题设作出函数的图象,结合图象求解即可.
【详解】函数,
二次函数与图象的对称轴均为,
当时,函数在单调递增,此时不满足题意,则,
作出函数的图象,如图,
由图可知,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
因为存在实数,使得在区间上有两个不等实数根,
所以函数在区间上不单调,所以或,
从而.
故选:D.
【变式4】已知函数其中,若存在实数,使得关于的方程有3个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据绝对值与二次函数的图像性质画图分析即可.
【详解】由题, 因为,对称轴为,
故,在定义域内为增函数,
由图像可知,若存在实数,使得关于x的方程有三个不同的根,
则当时,的值大于的值,
因为,所以,解得,故B正确.
故选:B.
题型七 嵌套函数的零点问题
答|题|模|板
1.对于嵌套函数(如),令内层函数,将问题转化为“的解的对应关系”。明确外层函数的定义域,标注换元后的取值范围(由的值域决定),避免后续求解时范围混淆。
2.先求解外层方程,得到所有符合条件的值(记为);再逐个将代入内层等式,求解每个等式对应的值。高一重点关注一次、二次型嵌套,利用判别式、因式分解等方法求解,记录每步解的个数。
3.验证每个值是否在原嵌套函数的定义域内,同时检查对应的是否符合外层函数的定义域要求。整合所有有效值,统计零点个数(若题目有要求),最终确定嵌套函数零点的具体值或对应参数范围。
易|错|点|拨
换元后忽视t的范围、求解顺序颠倒、遗漏定义域验证、二次型嵌套漏判参数:当嵌套函数含参数时,未讨论二次项系数是否为0(即是否为一次函数),直接用判别式求解,导致范围出错。
【典例1】(22-23高一上·浙江A9协作体·期中)已知函数关于x的方程有5个不同的实数根,则实数c的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】使用换元的方法并画出函数的图像,然后根据与交点个数有5个进而可知,的范围,然后根据根的分布进行计算即可.
【详解】设,则原方程即,
的图象如图所示,
函数关于x的方程有5个不同的实数根,
则方程必有两根为,,,
且其中一个根为1,不妨设,
即与图象有3个交点,方程有2个根,
由图知,,即 .
故选:A.
【变式1】(25-26高三上·湖南衡阳衡阳县第一中学·月考)已知函数,若有另一函数有且仅有3个不同零点,则常数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用分段函数的图象,来分析二次方程根的分布,最后利用根的分布可列参数满足的不等式,并进行求解即可.
【详解】作出函数的图象:
函数的零点等价于方程,
当时,此时方程化为可得,
由,结合图象,可得方程仅有2个解,此时不满足题意;故;
当时,此时方程化为可得或,
由可得方程有一个解为,
由,结合图象,可得方程有个解,此时不满足题意;故;
所以要使得函数有且仅有3个不同零点,则满足,
由于
所以二次方程的根仅有一个满足,另一个根,
则满足或,解得,
综上的取值范围为,
故选:D
【变式2】(25-26高二上·贵州毕节威宁县六校·)已知函数若关于的方程有7个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象进行数形结合分析可得.
【详解】由,得,
所以或.
再由,图象如下:
显然与有三个交点,所以有三个不同的实数根.
所以必须有四个不同的实数根,即与有四个交点,
因,再结合图象分析判断可得.
故选:D.
【变式3】已知函数,若关于的方程有且只有三个不同的实数解,则正实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简函数解析式,分析可知关于的方程、共有个不同的实数解,利用代数法可知方程有两个根,分析可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】因为,
由可得,
所以,关于的方程、共有个不同的实数解.
①先讨论方程的解的个数.
当时,由,可得,
当时,由,可得,
当时,由,可得,
所以,方程只有两解和;
②下面讨论方程的解的个数.
当时,由可得,可得或,
当时,由,可得,此时方程有无数个解,不合乎题意,
当时,由可得,
因为,由题意可得或或,
解得或.
因此,实数的取值范围是.
故选:B.
【变式4】(24-25高一下·安徽A10联盟·)已知函数,则方程实数根的个数为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
【答案】C
【分析】设,先解出,再分别求解即可.
【详解】设,则,
若,则,解得或,
则或,
当时,,不合题意,
则,或,
解得,此时方程仅一个根;
若,则,解得或,即或,
当时,或,
方程即在仅一个根,
方程,即,
,且,,两根均为负,合题意,
当时 ,,解得或,方程有两根,
综上,方程的实根个数为6.
故选:C.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·广西桂林阶段性联考·)若函数在上存在零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的零点存在性定理即可求解.
【详解】令,因为在上单调递增,在上单调递增,
所以在上单调递增,因此函数在上为增函数,
因此,函数在上存在零点的充要条件是且,
所以,即,解得
故选:B
2.(25-26高一上·上海大学北附属中学·)小丁同学用二分法求方程在内近似解的过程中,由计算可得,则小丁同学在下次应计算的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二分法的计算方法即可判断.
【详解】因为,则方程的解应该落在区间内,
根据二分法的计算方法,下次应计算的函数值为区间中点函数值,即.
故选:D.
3.(25-26高一上·广东佛山部分学校·月考)已知函数有两个不相等的正零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】转化为有两个不等正根为,根据韦达定理和根的判别式得到不等式组,求出答案.
【详解】设的两个不等正零点为,
即的两个不等正根为,
故,解得,
故的取值范围是.
故选:C
4.(25-26高三上·北京第八中学·月考)某食品的保鲜时间(单位:小时)与储藏温度(单位:℃)满足函数关系(为自然对数的底数.,为常数).若该食品在的保鲜时间是202小时,在的保鲜时间是52小时,则该食品在的保鲜时间是( )
A.25小时 B.26小时 C.27小时 D.28小时
【答案】C
【分析】根据已知条件,先将不同温度下的保鲜时间代入函数关系式,求出常数和的值,进而得到完整的函数表达式,再将代入函数求出此时的保鲜时间.
【详解】已知食品在的保鲜时间是202小时,
将,代入函数,即,
故,已知在的保鲜时间是52小时,故,
即,且,
所以,则,
对两边同时取自然对数,可得,即,
当时,代入函数,即,.
又,所以,
则(小时),
故该食品在的保鲜时间是小时.
故选:C.
5.已知定义在R上的函数对于任意的x都满足,当时,.若函数至少有6个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】函数的零点个数转化为两个新函数图象的交点问题,根据题意可知是周期为2的周期函数,再对对数函数进行分类讨论,根据零点个数列出不等式求解即可.
【详解】由知,是周期为2的周期函数,函数至少有6个零点等价于函数与的图象至少有6个交点.
①当时,画出函数与的部分图象如图所示.根据图象可得,即.
②当时,画出函数与的图象如图所示.
根据图象可得,即.
综上所述,实数a的取值范围是.
故选:A.
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·安徽临泉田家炳实验中学·月考)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析函数的单调性,结合零点存在定理可得出结论.
【详解】因为函数、在上均为增函数,故函数在上为增函数,
因为,,,则,
由零点存在定理可知,函数的零点所在的区间是.
故选:B.
2.(25-26高一上·辽宁协作校联考·)某文旅公司设计了一款文创纪念品,打算批量生产并在旅游景区进行售卖.前期设计费和宣传费需要固定投入5万元,每件纪念品的生产成本为40元,经市场调研预估,若以60元的单价出售,则能销售1万件,在销售单价60元的基础上,每降价1元,销量在1万件的基础上增加1千件,要使得该款纪念品的利润最大,则每件纪念品的定价应为( )
A.50元 B.52元 C.53元 D.55元
【答案】D
【分析】设该款纪念品降价元,根据题意得到利润,根据二次函数的最值即可得到答案.
【详解】依题意,设该款纪念品降价元,则销售单价为元,销售量为万件,
利润为,当时,取得最大值,即定价为55元时,利润最大.
故选:D.
3.(25-26高一上·重庆渝东九校·期中)已知函数,若有四个实根,从左到右依次为且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将问题转化为与有三个或四个交点,根据对称性可知,化简得到;结合韦达定理可构造方程,利用和可确定的范围,结合二次函数值域可确定的范围.
【详解】有四个实根等价于与有三个或四个交点;
若有三个交点,则或;若有四个交点,则且;
作出大致图象如下图所示,
结合图象可知:,
,;
令,则,
由图象可知,,则,;
,,
,
若,则,整理可得:恒成立,
,,,解得:;
综上所述:;
当时,,,
即的取值范围为.
故选:D.
4.(25-26高一上·江苏淮安·调研)已知函数,若,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,分析函数性质并作出图象,建立目标式的函数关系,借助二次函数求出范围.
【详解】函数的图象关于直线对称,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
令,则函数的图象与直线有3个交点,其横坐标为,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线,如图,
观察图象,得,,,
由,得,因此,
所以的取值范围是.
故选:A
5.(25-26高一上·广东广州卓越教育发展联盟学校·)已知函数,若方程有五个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,结合已知条件得出,解得或,则直线、与函数的图象共有五个交点,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】令,由可得,
即,解得或,
当时,即当时,,
当时,时,,
作出函数的图象如下图所示:
由图可知,直线与函数的图象有两个交点,
又因为原方程有五个不同的实数根,所以直线与函数的图象有三个交点,
由图可得,故实数的取值范围是.
故选:A.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏淮安三校联考·期中)如果二次函数有两个不同的零点,那么实数m的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】利用二次函数的性质可得,由此求得m的范围.
【详解】由二次函数有两个不同的零点,得,即,
解得或,所以实数m的取值范围为或.
故选:C
2.(25-26高一上·北京铁路第二中学·期中)设,用二分法求方程在内近似解的过程中得,,,则方程的此根所落区间为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】C
【分析】分析可知在定义域内单调递增,结合零点存在性定理分析判断.
【详解】因为在定义域内单调递增,可知在定义域内单调递增,
又因为,,,
所以,
所以方程的根所在区间为.
故选:C.
3.(25-26高一上·广东佛山部分学校·月考)在某个时期,某湖泊中的蓝藻总量为千克,且该湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长,经过天后,该湖泊中的蓝藻总量不少于千克,则的最小值是( )(参考数据:)
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【分析】由题意列出不等式,两边取对数解不等式,求出答案.
【详解】由题意得,即,两边取对数得
,故,
故的最小值为15.
故选:B
4.(25-26高一上·江苏苏州常熟·期中)已知函数,,若方程有四个实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据方程有四个实数解分析可得方程有一个正数解,一个零解,还有两个负数解,再结合一元二次方程的根与系数关系可得结果.
【详解】因有四个实数解,所以时方程有一个实数解,时方程有三个实数解.
①当时,由,即,因方程要有一个正实数解,
所以,即,方程有一正实数解.
②当时,由,即,显然方程有一个实数解.
所以有两负实数解,设为,由根与系数关系得
,,得.
综上①②,得.
故选:D.
5.(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)已知函数,,若关于x的方程有19个不等实数根,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简题目所给方程,对进行分类讨论,根据复合函数、图象、根的个数等知识求得的取值范围.
【详解】原方程可化为,
而的解为或或,若,则或或,
由图象可知此时有10个实数解.当时,显然无解,
当时,,此时有3个实数解,不合题意.
当时,显然有两解,此时实数解个数不超过8,不合题意.显然.
当时,有三解,此时由图象易知实数解个数不超过8,不合题意.
当时,有三解,此时对于满足的解,易知其满足,
故由图象可得此时实数解个数不超过7,不合题意.当时,
注意到,且,
故由图象可得此时实数解个数为9,符合题意.
故选:B
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专题04 函数应用(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
函数的零点与方程的根
能准确理解函数零点的定义(方程的实数根、函数图像与轴交点的横坐标),能用零点存在性定理判断零点所在区间,能求解简单函数(一次、二次、指数对数复合型)的零点
高频核心考点,小题(选择 6-8 题、填空 3 题)与大题均涉及;易错点:混淆 “零点” 与 “零点个数”,零点存在性定理应用时忽略 “函数连续” 条件,求解指数对数方程零点时忽略定义域限制
利用二分法求方程的近似解
能规范完成二分法的操作步骤(确定区间→取中点→判断符号→缩小区间),能根据精度要求求出方程的近似解
基础考点,多以填空题形式考查;
易错点:混淆 “精度” 与 “区间长度” 的关系,终止二分法的条件判断错误
函数的综合应用(单调性、奇偶性、最值结合)
能综合运用函数的单调性、奇偶性、最值性质解决不等式恒成立、参数取值范围、比较大小等问题,能结合函数图像分析复杂问题
难点考点,多在选择题压轴、填空题压轴及大题第二问考查;命题趋势:与指数函数、对数函数、幂函数综合,侧重分类讨论思想、数形结合思想的应用;易错点:分类讨论时遗漏参数取值范围,恒成立问题转化为最值问题时方向错误
函数图像的应用
(交点、平移、对称)
能根据函数解析式判断图像特征,能利用图像平移、对称规律绘制复杂函数图像,能通过图像分析函数的交点个数、值域等问题
基础高频考点,小题为主;
命题趋势:常与函数性质结合考查,或与方程根的个数问题综合
用函数模型解决实际问题
能从实际情境(如增长、成本、利润)中提取变量关系,准确建立一次、二次、指数型函数等函数模型
命题趋势:结合生活热点(如经济、环境),侧重 “建模→求解→检验” 的完整流程;
易错点:求解最值时忽略函数单调性 / 定义域限制,对实际结果的合理性判断缺失
知识点01 函数的零点及其与方程根的关系
(1)函数零点定义:对于函数,我们把使的实数叫做函数的零点。
(2)方程的根与函数零点的关系:方程有实数根函数的图像与轴有公共点函数有零点.
·示例:已知函数的零点依次为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对于 ,显然是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
对于 ,显然也是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
对于 ,显然也是增函数, ,所以 的唯一零点 ;
;
故选:A.
知识点02 零点存在定理
如果函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得也就是方程的根.
解题方法:
①若连续不断的函数在定义域上是单调函数,则至多有一个零点.
②连续不断的函数,其相邻的两个零点之间的所有函数值同号.
③连续不断的函数通过零点时,函数值不一定变号.
④连续不断的函数在闭区间上有零点,不一定能推出.
·示例:函数在区间存在零点.则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由在上单调递增,在上单调递增,得函数在区间上单调递增,
因为函数在区间存在零点,
所以,即,解得,
所以实数m的取值范围是.
故选:B.
知识点03 用二分法求函数零点近似值的步骤
(1)确定区间,验证,给定精度.
(2)求区间的中点.
(3)计算.若则就是函数的零点;若,则令(此时零点).若,则令(此时零点)
(4)判断是否达到精确度,即若,则函数零点的近似值为(或);否则重复第(2)—(4)步.
用二分法求方程近似解的计算量较大,因此往往借助计算完成.
·示例:用二分法求函数的一个零点,根据参考数据,可得函数的一个零点的近似解(精确到0.1)为( )(参考数据:,,,,)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据函数特点及所给数据计算相关函数值,再结合零点存在定理即可获得解答.由题意可知:
,
,
又因为函数在上连续,所以函数在区间上有零点,
约为
故选:C.
知识点04 实际问题中的函数模型及其应用
几种常见的函数模型:
函数模型
函数解析式
一次函数模型
,为常数且
反比例函数模型
,为常数且
二次函数模型
,,为常数且
指数函数模型
,,为常数,,,
对数函数模型
,,为常数,,,
幂函数模型
,为常数,
解函数应用问题的步骤:
(1)审题:弄清题意,识别条件与结论,弄清数量关系,初步选择数学模型;
(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用已有知识建立相应的数学模型;
(3)解模:求解数学模型,得出结论;
(4)还原:将数学问题还原为实际问题.
·示例:2020年底,国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽,脱贫攻坚取得重大胜利!为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业2021年初有资金150万元,资金的年平均增长率固定,每三年政府将补贴10万元.若要实现2024年初的资金达到270万元的目标,资金的年平均增长率应为(参考值:)( )
A.10% B.20% C.22% D.32%
【答案】B
【解析】由题意,设年平均增长率为,则,
所以,故年平均增长率为20%.
故选:B
题型一 方程根的个数或函数零点的存在性问题
解|题|技|巧
1. 将方程,问题转化为 “函数的零点个数”;或直接转化为 “图像的交点个数”。
2.针对高一常见的一次、二次函数或分段函数,重点分析三要素:① 定义域与值域:明确自变量取值范围和函数值的可能区间;② 单调性与对称性:一次函数看斜率,二次函数看对称轴与开口方向;③ 特殊点:计算顶点、与坐标轴交点,勾勒大致图像。
3.根据零点个数要求(如唯一零点、两个不等零点等),结合图像列条件求解。
易|错|点|拨
忽略定义域限制、分段函数未验证分段点、混淆 “零点存在” 与 “唯一零点”:零点存在定理(两端点函数值异号)仅能说明有零点,不能证明唯一,需结合单调性补充判断。
【典例1】(24-25高一下·四川泸州·期末)若关于的方程在上有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·湖北“新高考联考协作体”·期末)若函数在区间内恰有一个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·湖南衡阳祁东县·期末)已知函数恰有个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·海南部分学校·)“或”是“函数只有一个零点”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式4】若函数至少有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型二 分段函数的零点问题
答|题|模|板
1.分段拆解,明确各段研究对象:将分段函数按定义域拆分,把“函数零点”转化为“各段方程的解”。关键是标注每段定义域边界,避免解跨区间失效。
2.分类讨论,求解各段方程根:针对每段初等函数,用对应方法求根。判断根是否落在对应定义域内,剔除区间外的无效根,统计各段有效零点个数。
3.整合零点,建立参数约束条件:根据题目总零点个数要求(如“有1个零点”“有2个零点”),整合各段有效零点数的组合情况,列不等式或等式。例如:两段函数零点数分别为0和1、1和0,总零点数为1。解参数不等式(组),验证参数边界值是否满足零点条件,确定最终范围。
易|错|点|拨
遗漏分段点验证、忽略定义域限制、漏讨论参数特殊情况、整合零点时重复计数:分段点同时满足两段表达式零点条件时,重复统计,需判定分段点零点的唯一性。
【典例1】已知函数.若有2个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·广东江门·期末)已知函数 若方程有个实数解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高一上·江西南昌·调研)已知,若有三个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·浙江四校·)已知函数,若正实数a,b,c互不相等,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4】已知函数,,若存在2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型三 唯一零点求值问题
答|题|模|板
1.将“函数有唯一零点”等价转化为“方程有唯一解”。先明确定义域,排除使函数无意义的自变量取值,避免后续分析出现无效解,奠定解题基础。
2.按函数类型分类讨论:本身有且仅有一个解,需结合定义域验证解是否有效。
3.结合第二步的解的特征列参数条件:解不等式(组)后,验证参数边界值是否满足“唯一零点”要求,最终确定参数取值范围。
易|错|点|拨
忽视函数类型判断、遗漏定义域验证、二次函数漏判。
【典例1】(24-25高二下·贵州遵义·)已知函数在区间内有唯一零点,则实数b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】已知函数有唯一零点,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【变式2】若函数有唯一零点,则实数( )
A.2 B. C.4 D.1
【变式3】(22-23高一上·辽宁鞍山·期末)已知函数在区间上有唯一零点,则正整数( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【变式4】(20-21高一下·河南洛阳·期末)存在实数使得函数有唯一零点,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
题型四 二分法求近似解
答|题|模|板
1.先明确函数的定义域,结合函数单调性、特殊点函数值,找到满足的区间(确保区间内有零点),同时记录题目要求的近似精确度。若即为精确零点,无需后续二分。
2.计算区间中点:① 若为精确零点,结束计算;② 若,则零点在;③ 若。重复二分操作,直至区间长度。
3.当区间时,区间内任意一点均可作为近似解,通常取区间端点(按题目要求取舍)。需注意根据精确度保留对应小数位数,避免位数不足或冗余,确保近似解符合题目标准。
易|错|点|拨
初始区间选择不当、混淆“区间长度”与“精确度”、小数位数保留错误、计算中点或函数值失误:二分中点计算错误,或代入函数求时运算出错,导致后续区间缩小方向错误,最终得到错误近似解。
【典例1】(25-26高一上·山东济南第一中学·期中)已知函数在区间内有且仅有1个零点,在利用二分法求函数零点的近似值时,经过2次二分法后确定的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高一上·陕西榆林横山中学·月考)用二分法求函数在区间上的零点近似值,给定精确度时,所需二分区间的次数最少为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2】(25-26高一上·上海青浦区第一中学·月考)若函数一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是( )
A.1.25 B.1.375 C.1.41 D.1.5
【变式3】(25-26高一上·山东威海第二中学·期中)用二分法研究函数的零点时,通过计算得:,,则下一步应考察的区间为( )
A. B. C. D.
【变式4】(24-25高一上·湖南岳阳·期末)下列函数中,不能用二分法求其零点近似值的是( )
A. B.
C. D.
题型五 实际问题中的函数模型及运用
答|题|模|板
1.明确自变量(如时间、数量)和因变量(如成本、利润),分析两者的数量关系。根据题意选择合适的函数模型,设出变量,列出函数解析式,同时标注变量的实际取值范围(定义域)。
2.根据问题需求求解函数:① 求函数值(如已知数量求成本):直接代入自变量取值计算;② 求自变量值(如已知利润求销量):解对应方程;③ 求最值(如最大利润、最低成本)。
3.将数学结果代入实际情境验证:检查结果是否符合变量的实际取值范围(如数量不能为负、时间为正),是否满足题目隐含条件(如销量为整数)。若结果不合理,需回头检查建模或求解过程,修正后得出最终的实际问题答案。
易|错|点|拨
函数模型选择错误、遗漏变量实际定义域:仅关注函数解析式,忽略自变量的实际限制(如人数为正整数、产量不超过产能),导致结果不合理。
【典例1】如果一个种群不受资源、空间等条件限制,种群数量将成指数级增长.假定某地的一种外来入侵生物不受控制,其数量将以每年的比例增加.如果放任年不管,该入侵生物数量将超过原来数量的100倍,则的最小值为( )(参考数据:,
A.9 B.10 C.11 D.12
【变式1】(25-26高一上·宁夏银川第二中学·月考)2025年8月27日,我国新疆、西藏等地发生多次3.1至4.7级地震,一般来说,震级在3级以上时,我们称该地震为有感地震(即人们能感觉到此次地震).里氏震级与地震释放能量的关系为.已知6级地震释放的能量为,则下列说法错误的是( )
A.震级越大,地震释放的能量越大
B.某次地震释放的能量为,则该地震为有感地震
C.8级地震释放的能量为6级地震释放能量的1000倍
D.
【变式2】(25-26高一上·北京中国人民大学附属中学·)随着新一代人工智能技术的快速发展和突破,以深度学习计算模式为主的AI算力需求呈指数级增长,现有一台计算机每秒能进行次运算,用它处理一段自然语言的翻译,需要进行次运算,那么处理这段自然语言的翻译所需时间约为( )(参考数据:,)
A.秒 B.秒 C.秒 D.秒
【变式3】(25-26高一上·宁夏灵武第一中学·期中)单位时间内通过道路上指定断面的车辆数被称为“道路容量”,与道路设施、交通服务、环境、气候等诸多条件相关.假设某条道路一小时通过的车辆数满足关系,其中为安全距离,为车速.当安全距离取40m时,该道路一小时“道路容量”的最大值约为( )
A.110 B.112 C.114 D.116
【变式4】(25-26高一上·四川成都石室中学·期中)Deepseek(深度求索)是人工智能的一种具有代表性的实现方法,它是以神经网络为出发点.在神经网络优化中,指数衰减的学习率模型为,其中表示每一轮优化时使用的学习率,表示初始学习率,表示衰减系数,表示训练迭代轮数,表示衰减速度.已知某个指数衰减的学习率模型的初始学习率为0.6,衰减速度为20,且当训练迭代轮数为10时,学习率衰减为0.3,则学习率衰减到0.4以下(不含0.4)所需的训练迭代轮数至少为( )
(参考数据:)
A.4 B.5 C.6 D.7
题型六 “等高”线问题
答|题|模|板
1.先分析函数单调性并根据单调性画出函数大致图像
2.讲方程的根、函数零点等转化为两个函数图像交点问题
3.根据两个函数图像交点个数问题进行求解。
易|错|点|拨
分段函数需要特别注意分段点处是否能够取到
【典例1】(25-26高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知函数,若互不相等的实数,,满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高三上·河北部分校·)已知定义在正实数集上的函数,设、、是互不相同的实数,满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高三上·重庆巴蜀中学校·月考)已知函数 为偶函数,且 ,若方程 有六个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式3】已知函数.若存在实数,使得在区间上有两个不等实数根,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【变式4】已知函数其中,若存在实数,使得关于的方程有3个不同的实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七 嵌套函数的零点问题
答|题|模|板
1.对于嵌套函数(如),令内层函数,将问题转化为“的解的对应关系”。明确外层函数的定义域,标注换元后的取值范围(由的值域决定),避免后续求解时范围混淆。
2.先求解外层方程,得到所有符合条件的值(记为);再逐个将代入内层等式,求解每个等式对应的值。高一重点关注一次、二次型嵌套,利用判别式、因式分解等方法求解,记录每步解的个数。
3.验证每个值是否在原嵌套函数的定义域内,同时检查对应的是否符合外层函数的定义域要求。整合所有有效值,统计零点个数(若题目有要求),最终确定嵌套函数零点的具体值或对应参数范围。
易|错|点|拨
换元后忽视t的范围、求解顺序颠倒、遗漏定义域验证、二次型嵌套漏判参数:当嵌套函数含参数时,未讨论二次项系数是否为0(即是否为一次函数),直接用判别式求解,导致范围出错。
【典例1】(22-23高一上·浙江A9协作体·期中)已知函数关于x的方程有5个不同的实数根,则实数c的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高三上·湖南衡阳衡阳县第一中学·月考)已知函数,若有另一函数有且仅有3个不同零点,则常数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高二上·贵州毕节威宁县六校·)已知函数若关于的方程有7个不相等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】已知函数,若关于的方程有且只有三个不同的实数解,则正实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4】(24-25高一下·安徽A10联盟·)已知函数,则方程实数根的个数为( )
A.10 B.8 C.6 D.5
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·广西桂林阶段性联考·)若函数在上存在零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·上海大学北附属中学·)小丁同学用二分法求方程在内近似解的过程中,由计算可得,则小丁同学在下次应计算的函数值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·广东佛山部分学校·月考)已知函数有两个不相等的正零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·北京第八中学·月考)某食品的保鲜时间(单位:小时)与储藏温度(单位:℃)满足函数关系(为自然对数的底数.,为常数).若该食品在的保鲜时间是202小时,在的保鲜时间是52小时,则该食品在的保鲜时间是( )
A.25小时 B.26小时 C.27小时 D.28小时
5.已知定义在R上的函数对于任意的x都满足,当时,.若函数至少有6个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·安徽临泉田家炳实验中学·月考)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·辽宁协作校联考·)某文旅公司设计了一款文创纪念品,打算批量生产并在旅游景区进行售卖.前期设计费和宣传费需要固定投入5万元,每件纪念品的生产成本为40元,经市场调研预估,若以60元的单价出售,则能销售1万件,在销售单价60元的基础上,每降价1元,销量在1万件的基础上增加1千件,要使得该款纪念品的利润最大,则每件纪念品的定价应为( )
A.50元 B.52元 C.53元 D.55元
3.(25-26高一上·重庆渝东九校·期中)已知函数,若有四个实根,从左到右依次为且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·江苏淮安·调研)已知函数,若,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·广东广州卓越教育发展联盟学校·)已知函数,若方程有五个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏淮安三校联考·期中)如果二次函数有两个不同的零点,那么实数m的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
2.(25-26高一上·北京铁路第二中学·期中)设,用二分法求方程在内近似解的过程中得,,,则方程的此根所落区间为( )
A. B. C. D.不能确定
3.(25-26高一上·广东佛山部分学校·月考)在某个时期,某湖泊中的蓝藻总量为千克,且该湖泊中的蓝藻每天以的增长率呈指数增长,经过天后,该湖泊中的蓝藻总量不少于千克,则的最小值是( )(参考数据:)
A.14 B.15 C.16 D.17
4.(25-26高一上·江苏苏州常熟·期中)已知函数,,若方程有四个实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)已知函数,,若关于x的方程有19个不等实数根,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
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