内容正文:
函数零点问题
【考点梳理】
类型一简单函数的零,点问题
题型1.比较零点大小……1
题型2.含参类问题
类型二多变量零点问题.3
类型三复合型…4
题型1.已知函数f(x),一元二次型方程f(x)+bf(x)+c=0根的个数.··4
题型2.f(f(x)=k型方程...·
类型一简单函数的零点问题
题型1.比较零点大小
【典例1-1】
已知函数fx)=xl0-l,gx)=x-lgr-l,h(x)=x-1的零点分别为ab,c,则a,b,c的
大小顺序为()
A.a<b<c
B.a<c<b
C.b<c<a
D.c<a<b
【过关检测】
1.已知函数f(x)=2+x,g(x)=logx+x,h(x)=V+x的零点分别为a,b,C,
则()
A.axb>c
B.bxcxa
C.c>axb
D.b>axc
2.若ae=blnb=clgc=1,则a,b,c的大小关系为()
A.a<b<c B.c<b<a
C.b<c<a
D.a<c<b
1
题型2含参类问题
【典例1-2】
x sin x,0<x<π
已知函数f(x)=
√,x≥元
,8)=f()-a(k∈R).若函数g(x)有3个不同的
零点,则实数k的取值范围是()
B.(0,1)
D.(0,1]
【过关检测】
1.已知函数f(x)=2-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是
2.已知函数f(x)=
nxx>0’8)=f四+x+a.若g)存在2个零点,则a的取
e*,x≤0
值范围是()
A.[-1,0)
B.[0,+o)
C.[-1,+oo)
D.[1,+o)
2-1,0≤x<2,
3.已知函数f(x)为偶函数,且f(x=
f7≥2.若方程f-a=0有六个不同
2
的实数解,则实数a的取值范围是()
A.(1,2)
B.1,2]
C.[-2,-1)U(1,2]D.-2,-1)U(1,2)
函数f(x)=max{21-×,4-|x-2},若关于x的
方程f(x)=t有三个不相等的实数解,则实数t的取值范围是
类型二多变量零点问题
【典例2】
已知函数f(x)=
1o82仁r<0若函数g到=a-f(训有四个零点,,,且
x-2,x20,
x<x2<x<x4,
则ax,++龙的取值范围是()
A.(1,+o∞)
B.[4,+o)
c.[1,4
D.[1,2)
【过关检测】
1.已知f(x)=
“。若abe互不相手,且@6=/@,a+h
范围是()
A.(e,e2)
B.
3,2e+
c.22,2e+
D.[2V2,+0)
e
2.已知函数f(x)=
1og2x>0
2中2+2)函数F四)G-h有四个不同的零点生
七,飞,七,且满足<北<5<,则点5+出的取值范阁是()
2
A.[2,+0)
®号0。
D.(2,+00)
类型三复合型
比如:(多选)定义域和值域均为[-a,网(常数a>0)的函数y=f)和y=g的
图象如图所示,下列四个命题中正确的结论是()
A.方程[g(x]=0有且仅有三个解
B.方程gLf(x)]=0有且仅有三个
解
C.方程f几f(x]=0有且仅有九个解
D.方程g[g(x]=0有且仅有一个
解
题型1.已知函数f(x),一元二次型方程f(x)+bf(x)+c=0根的个数.
嵌套函数零点问题的法则:内函数横着走,外函数竖着走,参变分离横竖皆来。
将函数y=f(g(x)分为t=g(x)和y=f)一内一外两个函数,分别作出其图形,找到
竖着外函数y=f()的零点4,2,与…1n,然后将4,,1n作纵坐标在内函数当中
横插从而找到交点来确定零点
3
(x20)
【典例3-1】已知函数f(x)=
函数
log,(-x)(x<0)'
g(x)=f2(x)+f(x)+t(t∈R).关于g(x)的零点,下列判断不正确的是()
A若1g田有一个家点
1
B.若-2<1<48(有两个零点
C.若t=-2,g(x)有三个零点
D.若t<-2,g(x)有四个零点
4
【过关检测】
g,,x>0若关于x的方程[/(]-2a+2=0有六个不相
21+1,x≤0
1.已知函数f(x)=
等的实数根,则实数a的取值范围是().
.(别
2.已知fx)为偶函数,gx为奇函数,且满足fx-gx=2-r.
(1)求f(x)、gx:
(2)若a创=[到+8到]-,且方程[到-(2k+号到+=0有三个解,求
实数k的取值范围.
题型2.f(f(x)=k型方程
【典例3-2】已知函数f(x)=
-x2-2x,x≤0
x2-4x+3,x>0,86=
xkx>0,则函数
e,x≤0
h(x)=g(f(x)-1的零点个数为()个.
A.7
B.8
C.9
D.10
【过关检测】
1.(多选)已知函数f(x)=
kx+1,x≤0
log2x,x>0'
下列是关于函数y=ff)+1的零点个数
的4个判断,其中正确的是()
A.当k>0时,有3个零点
B.当k<0时,有2个零点
C.当k>0时,有4个零点
D.当k<0时,有1个零点
[Inx,x>0
2.已知函数f(x)=
-r+2心,x≤0,若函数y=ff(川有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
[-x3+x2,x≤0
3.已知f(x=e,gx=
3elnx
,x>0,若函数y=f(g圳-ag-a恰有4个零
点,则实数a的取值范围为()
A()B.写)
o.5)
6
函数零点问题
【考点梳理】
类型一 简单函数的零点问题 1
题型1.比较零点大小 1
题型2.含参类问题 4
类型二 多变量零点问题 6
类型三 复合型 7
题型1. 已知函数,一元二次型方程根的个数. 7
题型2. 型方程 8
类型一 简单函数的零点问题
题型1.比较零点大小
【典例1-1】
已知函数的零点分别为,则的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.55
【知识点】比较零点的大小关系
【分析】先利用函数与方程的关系转化为两个函数的交点问题,再利用数形结合即可求出结果.
【详解】由及得,
由及得,
由及得,
由函数的零点分别为,
可得函数,,与图象交点的横坐标分别为,
在同一坐标系中分别作出函数,,,的图象如图,
由图知
【过关检测】
1.已知函数,,的零点分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】比较零点的大小关系
【分析】利用函数与方程之间的关系,转化为两个函数的交点问题,利用数形结合求解即可.
【详解】令,则,
令,则,
令,则,
在同一直角坐标系中作出函数的图象,
则函数与函数的交点的横坐标分别为,
由图可知,.
故选:B.
2.若,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】比较零点的大小关系
【分析】先由可得,,,由,得,,在同一个平面直角坐标系作出,和的图象,结合图象可得结果.
【详解】因为,而当时,,当时,,
所以,
因为,而当时,,所以,
因为,而当时,,所以,
由,得,,
所以为和图象交点的横坐标,为和图象交点的横坐标,
在同一个平面直角坐标系作出,和的图象,如图所示,
由图可得
综上,
故选:A
题型2.含参类问题
【典例1-2】
已知函数,.若函数有3个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B.(0,1) C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】正弦函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围
【分析】利用函数零点的意义变形并构造函数,作出函数图象,数形结合求出范围.
【详解】函数,由,得,
令函数,由函数有3个不同的零点,
得方程有3个不同的解,即直线与函数的图象有3个交点,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递减,
在同一坐标系内作出直线与函数的图象,如图:
观察图象,当且仅当时,直线与函数的图象有3个交点,
所以的取值范围是.
【过关检测】
1.已知函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
答案:
2.已知函数,.若存在2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
3.已知函数为偶函数,且若方程有六个不同的实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围
【分析】作出分段函数的图像,利用数形结合的方法,可求a的取值范围.
【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a的取值范围是.
故选:A.
4.设max函数f(x)=max{21﹣x,4﹣|x﹣2|},若关于x的方程f(x)=t有三个不相等的实数解,则实数t的取值范围是 .
答案:(2,4).
类型二 多变量零点问题
【典例2】
已知函数若函数有四个零点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【过关检测】
1.已知,若互不相等,且,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
2.已知函数,函数有四个不同的零点,,,,且满足,则的取值范围是( )
A., B. C. D.
答案:B
类型三 复合型
比如:(多选)定义域和值域均为(常数)的函数和的图象如图所示,下列四个命题中正确的结论是( )
A.方程有且仅有三个解 B.方程有且仅有三个解
C.方程有且仅有九个解 D.方程有且仅有一个解
题型1. 已知函数,一元二次型方程根的个数.
嵌套函数零点问题的法则:内函数横着走,外函数竖着走,参变分离横竖皆来.
将函数分为和一内一外两个函数,分别作出其图形,找到竖着外函数的零点,,,然后将,,作纵坐标在内函数当中横插从而找到交点来确定零点.
【典例3-1】已知函数,函数.关于的零点,下列判断不正确的是( )
A.若有一个零点 B.若有两个零点
C.若有三个零点 D.若有四个零点
答案:D
【过关检测】
1.已知函数若关于的方程有六个不相等的实数根,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
答案:D
2.已知为偶函数,为奇函数,且满足.
(1)求、;
(2)若,且方程有三个解,求实数的取值范围.
答案:,
题型2. 型方程
【典例3-2】已知函数,,则函数的零点个数为 个.
A.7 B.8 C.9 D.10
答案:D
【过关检测】
1.(多选)已知函数,下列是关于函数的零点个数的4个判断,其中正确的是
A.当时,有3个零点 B.当时,有2个零点
C.当时,有4个零点 D.当时,有1个零点
【答案】.
2.已知函数,若函数有6个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围
【分析】根据题意对实数进行讨论,分,,再利用函数零点问题,结合函数图象进行分析求解.
【详解】当,时,,对称轴为,
所以在单调递增,函数图象如下:
令,,解得或,
即或,根据图象有2个解,有1个解,
所以此时有3个零点,不符合题意;
当,时,,对称轴为,
所以在单调递增,在单调递减,函数图像如下:
令,,解得或或,
根据图象有2个解,有3个解,
又有6个零点,所以要有1个解,
即,解得,
故选:D.
3.已知,,若函数恰有4个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】分段函数的性质及应用、根据函数零点的个数求参数范围、利用导数研究函数的零点
【分析】利用导数研究函数的单调性,进而作出函数的图像,令,要使得函数恰有4个零点,则关于的方程要有两个根,不妨设或,即,令,利用导数研究单调性,进而作出的图像,利用数形结合即可求解.
【详解】由题意有:当时,,由,所以在单调递减,
当时,,所以,
由,所以在单调递增,在单调递减,
作出的图像:
令,由有,
由图可知,要使得函数恰有4个零点,
则关于的方程要有两个根,不妨设或,
由有,令,所以,
当时,,当或时,,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,
作出的图像:
由图可知:当时,直线与的图像的两个交点的横坐标满足或,
所以实数的取值范围为.
故选:A.
小结:求解复合函数零点问题的技巧:
(1)此类问题与函数图象结合较为紧密,在处理问题的开始要作出的图像
(2)若已知零点个数求参数的范围,则先估计关于的方程中解的个数,再根据个数与的图像特点,分配每个函数值被几个所对应,从而确定的取值范围,进而决定参数的范围.
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