内容正文:
专题2.8 函数图象与函数零点问题(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 函数图象的画法与图象变换】 1
【题型2 函数图象的识别】 4
【题型3 函数图象的应用】 6
【题型4 函数零点所在区间的判断】 8
【题型5 求函数的零点或零点个数】 10
【题型6 根据函数零点(方程根)个数求参数范围】 12
【题型7 函数零点的大小与范围问题】 15
【题型8 嵌套函数的零点问题】 18
【题型9 导数中的函数零点问题】 21
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
【题型1 函数图象的画法与图象变换】
1.(25-26高三上·北京·月考)函数的图象可以由函数的图象经过以下变换得到( )
A.图象上的点纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍
B.图象上的点横坐标不变,纵坐标变为原来的倍
C.函数的图象向右平移2个单位
D.函数的图象向左平移2个单位
【答案】C
【解题思路】根据函数平移的原则一一分析即可.
【解答过程】对A,图象上的点纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍得,故A错误;
对B,图象上的点横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得,即,故B错误;
对C,函数的图象向右平移2个单位得,故C正确;
对D,函数的图象向左平移2个单位得,故D错误.
故选:C.
2.(25-26高三上·广东佛山·月考)若图中所示为在同一直角坐标平面上的图像及的图像,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】由图像的变换即可求解.
【解答过程】由图像可知的横坐标变为原来的一半,纵坐标变为原来的两倍得函数的图像,
所以.
故选:A.
3.(2025高一·全国·专题练习)若定义在上的函数的图象如图所示,则函数的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】解法一:利用函数对称和平移直接求解即可;
解法二:先求出的定义域即可排除BD,再结合特殊值排除A,即可求解.
【解答过程】解法一:将函数的图象关于轴对称,可得函数的图象,
再向右平移2个单位长度得函数的图象,即的图象.
解法二:由的定义域可知,,则,
即的定义域是,排除BD,
由题图可知,所以在中,时,,
排除A,而C满足题意.
故选:C.
4.(2026高三·全国·专题练习)已知图①中的图象是函数的图象,则图②中的图象对应的函数可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据函数图象的翻折变换判断即可.
【解答过程】因为题图②中的图象是在题图①的基础上,去掉函数的图象在轴右侧的部分,
然后将轴左侧图象翻折到轴右侧得到的,所以题图②中的图象对应的函数可能是.
故选:C.
【题型2 函数图象的识别】
5.(2025·四川成都·三模)函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】分、将函数解析式化简,分别说明函数的单调性与函数的取值情况,即可判断.
【解答过程】函数的定义域为,
当时,所以在上单调递增,且,
当时,所以在上单调递增,且.
所以符合题意的只有D.
故选:D.
6.(2025·辽宁·模拟预测)下面可以作为函数图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据的解析式得到的定义域和奇偶性,再根据的取值情况得到符合题意的选项.
【解答过程】由已知,定义域为,,
所以为偶函数,图象关于轴对称,故排除B,C;
又,故D错误,A正确.
故选:A.
7.(2025·甘肃白银·三模)函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由函数的奇偶性及零点逐个排查即可.
【解答过程】因为,所以函数是奇函数,排除选项A;
因为,当时,,排除选项D;
由知函数在时的第一个零点为,且,由图中所标的单位长度可知,选项B正确,选项C错误.
故选:B.
8.(2025·天津·一模)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据函数的奇偶性,结合选项判断函数的奇偶性,结合即可求解.
【解答过程】由图象可知的图象关于原点对称,所以为奇函数,且,
对于A, ,故不符合,A错误,
对于B, ,则为奇函数,且满足,故B正确,
对于C, ,则为偶函数,不符合,C错误,
对于D, ,为偶函数,不符合,D错误,
故选:B.
【题型3 函数图象的应用】
9.(25-26高一上·河南安阳·期中)已知函数的定义域是,其图象如图所示,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由可得或,利用指数函数的单调性与图象可得出原不等式的解集.
【解答过程】因为函数的定义域为,由可得或,
解不等式组,结合图形可得,得,
解不等式组,结合图形可得,得.
综上所述,不等式的解集为.
故选:B.
10.(24-25高一上·贵州铜仁·期中)函数的图象如图所示,则以下描述正确的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.此函数在定义域内既不是增函数也不是减函数
D.对于任意的,都有唯一的自变量与之对应
【答案】C
【解题思路】根据函数的图象和性质分别进行判断即可.
【解答过程】由图象知函数的定义域为,故A错误,
函数的值域为,故B错误,
函数在定义域内既不是增函数也不是减函数,故C正确,
对任意的,存在两个不同的自变量与之对应,故D错误,
故选:C.
11.(25-26高一上·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用函数图象,结合函数单调性的定义,即可求解.
【解答过程】由函数的图象可知,单调递增区间是,
又由图知,而,所以A不正确,
故选:D.
12.(25-26高一上·北京房山·期中)如图(1),四边形为直角梯形,,动点从点出发,由沿边运动,设点运动的路程为的面积为.若的图象如图(2)所示,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.24
【答案】B
【解题思路】根据图(2)可知,,,,进而求得,再计算面积即可.
【解答过程】解:当点从点出发运动到点的过程中,面积随着点的运动路程线性增加,
所以,由图(2)可知,这段路程为,即,
同理,当从点运动到点的过程中,面积保持不变,
由图(2)知,这段路程为,即,
当从点运动到点的过程中,面积随着点的运动路程线性减少,
由图(2)知,这段路程为,即,
所以,在直角梯形中,过作于,则四边形是矩形,
所以,
所以,在中,易得,即
所以,的面积为
故选:B.
【题型4 函数零点所在区间的判断】
13.(25-26高一上·贵州贵阳·月考)函数的零点所在的一个区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】确定函数的单调性,再利用零点存在性定理判断即得.
【解答过程】函数的定义域为,
函数在上都单调递增,则函数在上单调递增,
而,所以函数零点所在的一个区间是.
故选:C.
14.(2025高一·全国·专题练习)函数的零点所在区间为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据零点存在定理计算求解.
【解答过程】因为函数,且在上单调递增,连续不断,
又因为,
所以结合零点存在定理得函数的零点所在区间为.
故选:C.
15.(25-26高三上·天津·月考)函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据零点存在定理计算判断即可.
【解答过程】函数是由指数函数和幂函数相减而成.
单调递减,在上单调递增,
所以在上单调递减.
,
因为为减函数,所以,即,
,
因为在上为增函数,所以,即,
所以,所以该区间存在零点,C正确;
结合在上单调递减.
在、、无零点,故ABD错误.
故选:C.
16.(25-26高一上·四川达州·月考)函数零点所在的大致区间为,则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解题思路】先根据函数的单调性判断函数零点个数,再利用函数零点存在性定理进行判断.
【解答过程】因为函数在上单调递增,
所以函数在上至多1个零点.
又,,
所以函数在上有零点.
综上,函数只在有1个零点.
故选:B.
【题型5 求函数的零点或零点个数】
17.(25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中)函数的零点为( )
A. B. C.和 D.或
【答案】C
【解答过程】直接解方程即得函数的零点.
【解题思路】令,即,解得,所以函数的零点为和.
故选:C.
18.(2025·湖南长沙·三模)已知函数 ,方程 的根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解题思路】根据解析式画出和的函数图象,判断图象交点个数即可.
【解答过程】当时, ,故是的一个周期,
又时,,则,
作出函数和的函数图象,
因, ,
结合图象可知,和的函数图象交点个数为.
故选:B.
19.(25-26高三上·福建福州·月考)已知函数,,的零点分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由单调性结合,与0的大小可得,由单调性结合与0的大小可得,据此可得答案.
【解答过程】注意到在上单调递增,
,注意到,
又,则,则,
又,则;
令,得;
在R上单调递减,注意到.
则,即.
故选:D.
20.(2025·北京·模拟预测)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.2 B.0 C.3 D.无穷
【答案】A
【解题思路】根据函数表达式确定函数在()上是增函数且,零点个数转化为函数与的图象交点个数,作出它们的大致图象后,观察可得交点个数,从而得结论.
【解答过程】由,得在区间上的函数值都是区间上相应函数值的一半,,
又时,是增函数,即,
所以,因此时,,
令,它在上是减函数,,,,
当时,,
作出和在上图象,如图,由图可知:
在时,的图象与的图象没有交点,所以在上,它们只有两个交点,
所以的零点个数为2.
故选:A.
【题型6 根据函数零点(方程根)个数求参数范围】
21.(2025·陕西西安·二模)已知函数,若在上有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据函数零点的定义先确定当时,有1个零点,进而得到当时,只有一个零点,进而转化问题为方程在时有一个解,再结合指数函数的性质求解即可.
【解答过程】当时,有1个零点,
则当时,只有一个零点,
即方程在时有一个解,
即方程在时有一个解,
因为函数为增函数,
且当时,,
则,即.
故选:B.
22.(2025·湖南·二模)若函数与直线恰有三个交点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】画出函数的图象,结合图像求解即可.
【解答过程】画出的图象,
由图象可知a的范围是.
故选:D.
23.(25-26高一上·上海宝山·月考)已知函数,若方程有且仅有3个根,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】将问题转化为方程有2个非零根,画出 的图象,再根据与直线有2个交点数形结合求解即可.
【解答过程】方程即,
显然为方程的一个根,
由题意方程有2个非零根,则函数与有两个交点,
画出函数的图象,如图所示:
由图可知,故实数的取值范围为.
故答案为:.
24.(2025·河南·三模)已知函数,若存在实数b,使函数恰有三个零点,则a的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】根据幂函数、对数函数的性质,讨论、、结合已知零点个数确定参数范围即可.
【解答过程】由在上单调递增,且值域为,
对于,
当,则,而,此时最多有两个零点;
当时,则,此时的大致图象如下,
由在上单调递增,且,结合上图,
当,即时,,恰有三个零点,
当,即时,,恰有三个零点;
当时,在上单调递增,此时函数最多有两个零点,不符题意;
综上,.
故答案为:.
【题型7 函数零点的大小与范围问题】
25.(2024·广东·二模)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】当时,,所以,然后在和时,分别判断和的零点,即,的取值范围,最后综合判断即可.
【解答过程】因为时,,又因为单调递增,所以;
若,则,所以时,,即;
若,则,所以时,,即.
综上所述,,
故选:D.
26.(2025·广东梅州·二模)三个函数,,的零点分别为,则之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】先判断各函数的单调性,再根据零点的存在性定理求出函数零点的范围,即可得出答案.
【解答过程】因为函数,,,都是增函数,
所以函数,,均为增函数,
因为,
所以函数的零点在上,即,
因为,
所以函数的零点在上,即,
因为,
所以函数的零点在上,即,
综上,.
故选:B.
27.(2025·海南·模拟预测)已知函数,若存在不相等的实数,满足 ,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,结合二次函数的对称性可得,利用对数运算可得,再利用函数图象及性质求出的取值范围即可.
【解答过程】函数的图象对称轴,,
函数在上单调递增,函数值集合为,在上单调递减,函数值集合为,
在单调递减,函数值集合为,在上单调递增,函数值集合为,
令,则函数的图象与直线有4个交点,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线,
观察图象,得,,由,得,
由,得,则,
函数在上单调递减,,因此,
所以的取值范围为.
故选:C.
28.(2025·四川成都·二模)已知函数,若方程有四个不同的解,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】在同一平面直角坐标系中画出与的图象,数形结合可得且、,从而将转化为,令,,判断函数的单调性,从而求出的值域,即可得解.
【解答过程】因为,所以,,,,
又函数对称轴为,
在同一平面直角坐标系中画出与的图象,
因为方程有四个不同的解,,,,且,
即与有四个交点,所以,
由图可知,
又,关于对称,即,
又,且,
即,则,
所以,则;
所以,
令,,
由对勾函数的性质可知在上单调递增,
又,,
所以,
即.
故选:D.
【题型8 嵌套函数的零点问题】
29.(2025·福建漳州·模拟预测)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【解题思路】令,求出方程的根,再结合图象求出的解的个数即可.
【解答过程】依题意,函数零点的个数,即为方程解的个数,
令,则,当时,,令,,
函数在上单调递增,于是函数在上单调递增,
又,,则存在,使得;
当时,,解得或,
作函数的大致图象,如图:
又,则,
当时,,由的图象知,方程有两个解;
当时,,由的图象知,方程有两个解;
当 ,时,,由的图象知,方程有一个解,
综上所述,函数的零点个数为5.
故选:B.
30.(2025·安徽·一模)已知函数,,若方程有且仅有5个不相等的整数解,则其中最大整数解和最小整数解的和等于( )
A. B.28 C. D.14
【答案】A
【解题思路】利用换元法结合一元二次方程根的分布,数形结合计算即可.
【解答过程】先作出的大致图象,如下
令,则,
根据的图象可知:要满足题意必须有两个不等根,
且有两个整数根,有三个整数根,
结合对勾函数和对数函数的图象与性质知,两函数相切时符合题意,
因为,当且仅当时取得等号,
又,易知其定义域内单调递减,
即,此时有两个整数根或,
而要满足有三个整数根,结合图象知必有一根小于2,
显然只有符合题意,当时有,则,
解方程得的另一个正根为,
又 ,
此时五个整数根依次是,
显然最大的根和最小的根和为.
故选:A.
31.(2025·江苏宿迁·模拟预测)已知函数若方程有且仅有5个不同实数根,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】作出函数的图像,令得解得或,利用数形结合即可求解.
【解答过程】由题意作出函数的图像,
由,令,有,
即,化简得,
解得或,若方程有且仅有5个不同实数根,
所以或,解得或,
即,所以,
故答案为:.
32.(2025高三·全国·专题练习)已知函数若关于的函数有8个不同的零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】作出函数的图象,则在时直线与的图象有4个交点,令,只需方程有2个不同的解,根据一元二次方程根的分布,列不等式求解即可.
【解答过程】如图,作出函数的图象,易知,
当时,此时有4个不同的实数根,
当或时,此时有3个不同的实数根,
当时,此时有2个不同的实数根,
当时,此时有1个不同的实数根,
当时,此时没有实数根,
因此只有在时直线与的图象有4个交点,
要满足关于的函数有8个不同的零点,
令,则方程在上有两个不等实根,
则有解得.
故答案为:.
【题型9 导数中的函数零点问题】
33.(2025·安徽合肥·模拟预测)已知函数,.
(1)若,求过原点且与函数图象相切的直线方程;
(2)若函数有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)若,则,,设切点,此切线的斜率,求出切线方程,再由过原点,求出切线方程;
(2) ,分为当时,当时,求解单调性,再由函数有两个零点,求出参数的范围.
【解答过程】(1)若,则,,设切点,
此切线的斜率,
所以切线方程为,
因为切线过点,可得,,
则切线方程为;
(2),
①当时,,,,
在上单调递增,函数至多1个零点,不合题意;
②当时,令,解得(舍去),,
,,在上单调递增,
,,在上单调递减,
当时,,,,,,
所以要使函数有两个零点,则,
,
令,,
令,,
所以在上单调递增,
又因为,得到,解得.
综上所述:.
34.(2025·安徽合肥·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)讨论的零点个数,并证明所有零点之和为0.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【解题思路】(1)求导得到表达式,把代入,能得到含的等式,算出.再代入到算出另一个未知量b.
(2)根据第(1)问结果得到和. 令,对处理,根据结果判断在不同范围的增减情况. 依据正负,判断在不同范围的增减,得出最小是. 算出小于,再找两点使式子值大于,确定有两个特殊点. 设一个特殊点为,发现也是,所以和为.
【解答过程】(1)求导得到,根据函数在点处的切线方程为,得到.
把代入得,
因为,所以,即.
,算出.
(2)由第(1)问知,.
令,求导得.
当,,在递减;
当,,在递增.
,,所以存在唯一使,即.
当,,在递减;
当,,在递增,所以.
,又,,
根据零点存在定理,在和各有一个零点,共两个零点.
设是零点,,
经计算,
所以也是零点,零点和为.
35.(2025·贵州遵义·模拟预测)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)设,讨论函数的零点个数;
(3)证明:,.
【答案】(1)递增区间是,递减区间是;
(2)答案见解析;
(3)证明见解析.
【解题思路】(1)把代入,利用导数求出函数的单调区间.
(2)求出函数的导数,按讨论单调性,借助零点存在性定理及函数最值情况分类得解.
(3)由(2)可得,再利用不等式性质及累加法推理得证.
【解答过程】(1)当时,函数的定义域为,求导得,
当时,;当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的递增区间是,递减区间是.
(2)函数的定义域为,求导得,
当时,,函数在上单调递增,,
当从大于0的方向趋近于0时,趋近于负无穷大,则函数存在唯一零点;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
当时,,当从大于0的方向趋近于0时,趋近于负无穷大,
当趋近于正无穷大时,趋近于负无穷大,函数有2个零点;
当时,,函数存在唯一零点;
当时,,函数无零点,即零点个数为0,
所以当或时,函数有1个零点;
当时,函数有2个零点;
当时,函数有0个零点.
(3)由(2)知,当时,,当且仅当时取等号,
取,则,
因此,
所以.
36.(2025·湖北·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【解题思路】(1)根据导数的几何意义求出切线斜率,根据点斜式得解;
(2)(ⅰ)转化为有两个相异正根,,利用导数研究的大致情况得解;
(ⅱ)设,利用导数判断函数单调性,据此可得当时,,再由及函数单调性得出得证.
【解答过程】(1)当时,,所以,
所以,又,
所以曲线在处的切线方程为,即
(2)(ⅰ) 易知的定义域为,
由题意得,方程有两个相异正根,,
即方程有两个相异正根,,
设,则,
因为,所以,
令,得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
由,及的性质知,
当且时,,,
所以当时,,又,,
所以要使有两个相异正根,,必有,
故实数的取值范围为.
(ⅱ)证明:由题意可知,,不妨设,则,
设,则
,
令,
则当时,,
所以在上单调递减,则当时,,
所以当时,,
所以在上单调递减,故当时,,
所以当时,,
所以,即,
又,,
由(ⅰ)可知,在上单调递减,所以,故.
A组 基础跟踪练
一、单选题
1.(25-26高一上·辽宁葫芦岛·月考)函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】首先根据指数函数和一次函数性质得到为单调递增函数,再利用零点存在性定义即可判断零点所在区间.
【解答过程】因为指数函数在上单调递增,一次函数在上单调递增,所以函数在上单调递增.
;;;
;;
因为函数在上单调递增,且,
所以函数的零点所在区间为.
故选:D.
2.(2025·天津和平·三模)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据函数的奇偶性以及函数值的正负即可排除求解.
【解答过程】由于,
故为奇函数,其图象关于原点对称,此时可排除CD,
又,故排除B,
故选:A.
3.(2025·陕西西安·模拟预测)若函数在上有零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据函数单调性结合零点存在性定理列式计算即可.
【解答过程】因为在上单调递增,
所以,即,
解得.
故选:D.
4.(2025·安徽·模拟预测)已知某函数的部分图象如图所示,则该函数的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】寻找图象中函数的性质,代入函数式验证.
【解答过程】观察图象可以看到,函数是奇函数,且在处函数值为负,
对于A:,
,满足,A正确;
对于B:,不满足,B错误;
对于C:,不满足,C错误;
对于D:,
,不满足,D错误;
故选:A.
5.(2025·山东·模拟预测)函数与函数的图象所有交点的横坐标之和为( )
A. B.ln2 C.0 D.1
【答案】C
【解题思路】根据指数函数、反比例函数的性质及图象的平移变换可知:函数与函数的图象共有两个交点,不妨设两个交点的横坐标分别为,,则,是方程的解.根据是方程的解得,再由对称性可知是方程的解,即可求解.
【解答过程】∵,
∴函数的图象由的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到的.
根据反比例函数的性质可知在和上单调递减,又在上单调递增,
故在同一平面直角坐标系下画出函数与函数的图象如下图所示.
由图可知:函数与函数的图象共有两个交点,
不妨设两个交点的横坐标分别为,,则,是方程的解.
若是方程的解,即.
又,∴是方程的解,
∴,则.
故选:C.
6.(2025·陕西安康·模拟预测)函数在上的零点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【解题思路】先求出零点满足,再结合特殊值及角的范围求解零点个数.
【解答过程】函数零点满足
所以或舍,
在上的值为,
所以函数在上的零点个数为6个.
故选:C.
7.(2025·天津·二模)函数的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】利用定义法证明为偶函数,根据,结合排除法即可求解.
【解答过程】的定义域为R,
则,
所以为偶函数,图象关于y轴对称,故排除C,D选项;
又因为,故排除B选项.
故选:A.
8.(2025·广东广州·模拟预测)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解题思路】当时,画出曲线与的图象即可得解.
【解答过程】当时,曲线与的图象如图所示,
由图可知,当时,曲线与的交点个数为4.
故选:B.
9.(2025·湖南长沙·一模)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】依题意可得,再由指数函数和对数函数单调性即可判断得出结论.
【解答过程】由可知,,
故,故函数与函数的单调性相同,
故选:B.
10.(2024·贵州六盘水·模拟预测)已知函数的零点分别为,,,则( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】A
【解题思路】将问题转化为与、、的交点横坐标,结合指数函数与对数函数的对称性计算可得.
【解答过程】由题设,,,,
所以问题可转化为与、、的交点问题,函数图象如下:
因为与关于对称,而与互相垂直,
所以,,则.
故选:A.
二、填空题
11.(2025·山东·模拟预测)函数的零点为 .
【答案】5
【解题思路】令,得解出即可求解.
【解答过程】令,得,所以,解得或(舍去).
故答案为:5.
12.(2025·北京海淀·三模)已知函数,若函数有三个零点,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】分离变量,转化成与的交点问题,作出的图像,即可得到答案.
【解答过程】易知为的零点,当时,令,得,
令,可得到,作出的图像,
如下图,依题意,只需与有两个交点即可.
由图可得.
故答案为:.
B组 培优提升练
一、单选题
1.(2025·甘肃金昌·二模)如图,这是函数的部分图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】结合图象的对称性,及具体点函数值符号,逐个判断即可.
【解答过程】由图可知,函数图象关于轴对称,因此为偶函数,
对于B,的定义域为,且,奇函数;
对于D,的定义域为,,奇函数;
因此排除选项B,D这两个奇函数;
由图象知,若取一个很小的正数,比如,
对于A:,函数值为正数,因此排除A.
对于C: 的定义域为,
,,综上只有C符合,
故选:C.
2.(2025·辽宁本溪·模拟预测)函数的图象可看作是由函数的图象向左平移1个单位长度后得到的,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用平移变换可得,判断函数的奇偶性,结合赋值法可得结论.
【解答过程】因为,所以,其定义域为,
且,所以为偶函数,故排除BC;
又时,,
当时,,故排除A,
故选:D.
3.(2025·四川资阳·一模)已知函数,,的零点分别为,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先令三个函数式等于0,然后对等式分别化简,使得它们都等于同一函数式,进而可画出图象,比较零点的大小.
【解答过程】令,则,化简得,
即,换底后得到;
令,则,化简得,
即,换底后得到;
令,则;化简得,
即,换底后得到;
分别画出它们的图象为:
由图可以看出.
故选:A.
4.(24-25高三下·江苏扬州·期末)已知函数,,若函数有5个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】是1个零点,进而得时,函数有4个零点,将问题转化成与有4个交点分析计算求解即可.
【解答过程】由题意,可知:
当时,,故为的1个零点;
故当时,函数有4个零点,即有4个非0实数根,
即有4个非0实数根,
即与图象有4个交点,
当时,,
当时,则,令得,
所以当时,当时,
则函数在单调递增,在上单调递减,
又,时,时,
且时,时,,
所以图象如图所示:
由图可得,解得.
故选:D.
5.(2025·江苏常州·模拟预测)已知正实数满足,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先对已知等式进行变形,构造出函数,然后将、、分别转化为函数与、、交点的横坐标,最后通过画出这些函数的图象,根据图象的位置关系来确定、、的大小关系.
【解答过程】已知为正实数,且,化简得到,进一步变形为;
同理,由,可得到,即;
由,可得到,即;
令,,对求导得,
当时,,即,因为,所以,此时函数在上单调递减;
当时,,即,因为,所以,此时函数在上单调递增;
当时,;
满足的即为函数与交点的横坐标;
满足的即为函数与交点的横坐标;
满足的即为函数与交点的横坐标;
在同一平面直角坐标系中画出,,,的图象,如图所示:
从图象中可以直观地看出,三个交点的横坐标关系为.
故选:A.
6.(2025·陕西西安·模拟预测)已知函数,函数有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由有三个零点,可转化为与图象有三个不同的交点,作出图象,可得a的范围,根据韦达定理可得,,根据对数的性质,可得,即可得的表达式,构造函数,利用导数求得单调性,可求出最值,即可得答案.
【解答过程】当时,,为开口向下,对称轴为的抛物线,
因为有三个零点,不妨令,
所以有三个不相等的根,
即与图象有三个不同的交点,
作出图象,如图所示
所以,
因为为方程,即的两个不相等实根,
所以,
因为为方程的根,所以,
所以,
令,
则,
所以在上单调递增,
所以,即,
所以.
故选:D.
二、填空题
7.(2025·四川泸州·一模)已知函数的定义域为,当时,,且对任意的都满足.若函数与的图象恰有两个交点,则实数的取值范围是 .
【答案】或
【解题思路】由得出关于对称,根据时的表达式结合对称性作出的图象,分,,三种情况讨论与的交点情况,并利用交点数恰好为得出对应的实数的范围,从而求解.
【解答过程】因为,所以关于对称,且的图象是过点的折线,
由时,,作出与的图象如下图所示,
当时,函数是过定点,开口向上的折线,
如图,只有当直线与在上的图象相切时,函数与的图象恰有两个交点,
设切点,其中,的导数为,所以处切线斜率为,
所以,解得,满足条件,所以;
当时,函数与的交点情况如下图所示,
所以时,函数与的图象有个交点,满足条件;
当时,函数是过定点,开口向下的折线,如图所示,
此时函数与的图象恒有两个交点,满足条件;
综上所述,实数的取值范围是或,
故答案为:或.
8.(2025·上海闵行·一模)已知函数,若函数有三个零点,且,则的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】由函数图象得到函数零点的关系,然后得到的取值范围.由等量关系化简,利用双勾函数的单调性求出的取值范围,从而得到的取值范围.
【解答过程】函数大致图象如下,
若,且,则
所以
∵,当且仅当,即时取等号,
当时,,当时,,
由双勾函数的单调性可知,
即,
∴.
故答案为:.
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
$
专题2.8 函数图象与函数零点问题(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专练
【题型1 函数图象的画法与图象变换】 1
【题型2 函数图象的识别】 3
【题型3 函数图象的应用】 4
【题型4 函数零点所在区间的判断】 5
【题型5 求函数的零点或零点个数】 6
【题型6 根据函数零点(方程根)个数求参数范围】 6
【题型7 函数零点的大小与范围问题】 6
【题型8 嵌套函数的零点问题】 7
【题型9 导数中的函数零点问题】 7
第二部分 分层突破
A组 基础跟踪练
B组 培优提升练
【题型1 函数图象的画法与图象变换】
1.(25-26高三上·北京·月考)函数的图象可以由函数的图象经过以下变换得到( )
A.图象上的点纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍
B.图象上的点横坐标不变,纵坐标变为原来的倍
C.函数的图象向右平移2个单位
D.函数的图象向左平移2个单位
2.(25-26高三上·广东佛山·月考)若图中所示为在同一直角坐标平面上的图像及的图像,则( )
A. B.
C. D.
3.(2025高一·全国·专题练习)若定义在上的函数的图象如图所示,则函数的图象为( )
A. B.
C. D.
4.(2026高三·全国·专题练习)已知图①中的图象是函数的图象,则图②中的图象对应的函数可能是( )
A. B. C. D.
【题型2 函数图象的识别】
5.(2025·四川成都·三模)函数的图象是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·辽宁·模拟预测)下面可以作为函数图像的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·甘肃白银·三模)函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·天津·一模)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【题型3 函数图象的应用】
9.(25-26高一上·河南安阳·期中)已知函数的定义域是,其图象如图所示,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高一上·贵州铜仁·期中)函数的图象如图所示,则以下描述正确的是( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.此函数在定义域内既不是增函数也不是减函数
D.对于任意的,都有唯一的自变量与之对应
11.(25-26高一上·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
12.(25-26高一上·北京房山·期中)如图(1),四边形为直角梯形,,动点从点出发,由沿边运动,设点运动的路程为的面积为.若的图象如图(2)所示,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.24
【题型4 函数零点所在区间的判断】
13.(25-26高一上·贵州贵阳·月考)函数的零点所在的一个区间是( )
A. B. C. D.
14.(2025高一·全国·专题练习)函数的零点所在区间为( ).
A. B. C. D.
15.(25-26高三上·天津·月考)函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
16.(25-26高一上·四川达州·月考)函数零点所在的大致区间为,则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型5 求函数的零点或零点个数】
17.(25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中)函数的零点为( )
A. B. C.和 D.或
18.(2025·湖南长沙·三模)已知函数 ,方程 的根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
19.(25-26高三上·福建福州·月考)已知函数,,的零点分别为,则( )
A. B. C. D.
20.(2025·北京·模拟预测)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.2 B.0 C.3 D.无穷
【题型6 根据函数零点(方程根)个数求参数范围】
21.(2025·陕西西安·二模)已知函数,若在上有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.(2025·湖南·二模)若函数与直线恰有三个交点,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.(25-26高一上·上海宝山·月考)已知函数,若方程有且仅有3个根,则实数的取值范围为 .
24.(2025·河南·三模)已知函数,若存在实数b,使函数恰有三个零点,则a的取值范围为 .
【题型7 函数零点的大小与范围问题】
25.(2024·广东·二模)设,,分别为函数,,的零点,则,,的大小关系为( ).
A. B.
C. D.
26.(2025·广东梅州·二模)三个函数,,的零点分别为,则之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
27.(2025·海南·模拟预测)已知函数,若存在不相等的实数,满足 ,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
28.(2025·四川成都·二模)已知函数,若方程有四个不同的解,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型8 嵌套函数的零点问题】
29.(2025·福建漳州·模拟预测)已知函数,则函数的零点个数为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
30.(2025·安徽·一模)已知函数,,若方程有且仅有5个不相等的整数解,则其中最大整数解和最小整数解的和等于( )
A. B.28 C. D.14
31.(2025·江苏宿迁·模拟预测)已知函数若方程有且仅有5个不同实数根,则实数的取值范围为 .
32.(2025高三·全国·专题练习)已知函数若关于的函数有8个不同的零点,则实数的取值范围为 .
【题型9 导数中的函数零点问题】
33.(2025·安徽合肥·模拟预测)已知函数,.
(1)若,求过原点且与函数图象相切的直线方程;
(2)若函数有两个零点,求a的取值范围.
34.(2025·安徽合肥·二模)已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求,的值;
(2)讨论的零点个数,并证明所有零点之和为0.
35.(2025·贵州遵义·模拟预测)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)设,讨论函数的零点个数;
(3)证明:,.
36.(2025·湖北·二模)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若有两个不同的零点,.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)证明:.
A组 基础跟踪练
一、单选题
1.(25-26高一上·辽宁葫芦岛·月考)函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津和平·三模)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.(2025·陕西西安·模拟预测)若函数在上有零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2025·安徽·模拟预测)已知某函数的部分图象如图所示,则该函数的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
5.(2025·山东·模拟预测)函数与函数的图象所有交点的横坐标之和为( )
A. B.ln2 C.0 D.1
6.(2025·陕西安康·模拟预测)函数在上的零点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
7.(2025·天津·二模)函数的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·广东广州·模拟预测)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.(2025·湖南长沙·一模)已知,且,则函数与的图象可能是( )
A. B.
C. D.
10.(2024·贵州六盘水·模拟预测)已知函数的零点分别为,,,则( )
A.0 B.2 C.4 D.6
二、填空题
11.(2025·山东·模拟预测)函数的零点为 .
12.(2025·北京海淀·三模)已知函数,若函数有三个零点,则实数m的取值范围为 .
B组 培优提升练
一、单选题
1.(2025·甘肃金昌·二模)如图,这是函数的部分图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
2.(2025·辽宁本溪·模拟预测)函数的图象可看作是由函数的图象向左平移1个单位长度后得到的,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.(2025·四川资阳·一模)已知函数,,的零点分别为,,,则,,的大小顺序为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三下·江苏扬州·期末)已知函数,,若函数有5个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2025·江苏常州·模拟预测)已知正实数满足,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
6.(2025·陕西西安·模拟预测)已知函数,函数有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(2025·四川泸州·一模)已知函数的定义域为,当时,,且对任意的都满足.若函数与的图象恰有两个交点,则实数的取值范围是 .
8.(2025·上海闵行·一模)已知函数,若函数有三个零点,且,则的取值范围是 .
2 / 30
学科网(北京)股份有限公司
$