内容正文:
课时10
函数与
方程的综合应用
一、考情分析
函数与方程的综合应用是历年高考的一个
析函数的性质,结合函数图象研究函数的
难度较大,一般出现在压轴题位置.
热点内容,经常以客观题出现,通过分
零点或方程的根的分布、个数等,题目
二、考点扫描
考点一函数零点分布
例1(1)已知定义在R上的奇函数满足2
=-log2x.若函数F(x)=fx)-sin元x在区间[
取值范围是(
)
A.[3.5,4)
B.(3.5,4]
C.(5,5.51
x)+x)=0,且当x∈(0,1]时,x)
1,m]上有10个零点,则实数m的
D.[5,5.5)
e)
A【解析】由f2-x)+x)=0→x)=-2-x)=x-2),得x)是一个周期为2
的奇函数,当xe0.时,=-1gx,因此/日=-1og}1,)-0.所
以0-0,-1k-)=0,L-nx的周期为1经-2,L风
=08-10-0,8日
=l,g1)=0,求Fx)=x)-sinx的零
点个数,即求x)与gx)图象的交点个数,
如图为fx)与gx)在区间[一1,1]的图象,因为x)与gx)均为周期为2的周期函数,
因此交点也呈周期出现,若在区间[一1,m]上有10个零点,则第10个零点坐标
为(3.5,-1),第11个零点坐标为(4,0),因此3.5≤m<4.故选A
(2)(2025·湖北部分重
象上存在两个点AB关
A.[1
B.
点长考归知发人点,名不利g
于坐标原点对称,则实数a的取值范围是()
(1-
C.[↓
D.(1
D【解析】由函数解析式可得,函数图象如下图示,
1+a女
yf(x)
y-a
x
如图,要使人寸的图象上存在两个点AB关于原点对称,
即可.故选D
只需(,即>1
x2+2x+1,x<0,
对点训练(1)(多选题)已知函数x)=
lnx-2,x>0,
有四个不同的实数解,它们从小到大依次记为1,2,3,
A.0<k<1
B.X1十X2=-1
C.exx3<e2
D.0<X1K23X4<e4
若方程x)=(k∈R)
x4,则有()
ACD【解析】画出函数x)与函数y=k的图象如图所示,
y=k
x)在(-0,-一1]上单调递减,值域为0,十∞)在[-1,0)上单调递增,值域为[0,1);
在(0,e2]上单调递减,值域为[0,+o);在[e2,+o)上单调递增,值域为[0,+
o).则有x1十x2=-2,ln3一2+lnx4-2=0,即x3x4=e4,故B错误;
方程x)=(k∈R)有四个不同的实数解,则有O<<1,故A正确;
由fx)在(0,e2]上单调递减,值域为[0,+o),fe)=lne-2=1,fe2)=ne2-
2=0,可知e<3<e2,故C正确;
由x1<x2<0<x3<x4,可知0,又s=e4x62=e4(-1)
一✉¥9T-e有csse,议DT,放速A0D
(2)(2025·云南昭通市模拟)已知函数
若函数x)
图象上存在点M,且g(x)图象上存在点N,使得点M和点N关于坐标原点对称,
测实数a的取值范围是()
a[3〔士c世网d
A【解析】设入天,则个#点v在
即
树=
e
令(,则xe,此时刘递增,令戌寸
以内玩小简为枫:这
王故选A.
的图象上,头有
则
则O衣,此时M)递减,
考点二抽象函数的零点问题
例2(1)(2025·浙江杭州市调研)已知定义在R上的函数fx)满足对于任意实数
x,都有2十x)=2-x),7十x)=7-x),且在区间[0,7]上只有x=1和x=3
两个零点,则x)=0在区间[0,2024]上根的个数为(
A.404
B.405
C.406
D.203
C【解析】因为2+x)=2-x),fx)的图象关于直线x=2对称,且5+x)=
x一1):因为7+x)=f7-x),故可得5+x)=(-x+9);故可得-x-1)=术
x十9),则x)=x十10),故x)是以10为周期的函数.又x)在区间[0,7]上只有
x=1和x=3两个零点,根据函数对称性可知,x)在一个周期[0,10]内也只有
两个零点,又区间[0,2024]内包含202个周期,故x)在[0,2020]上的零点个
数为202×2=404.又x)在(2020,2024]上的零点个数与在(0,4]上的零点个数相
同,有2个.故x)在[0,2024]上有406个零点,即x)=0在区间[0,2024]上有
406个根.故选C.
(2)定义在R上的函数x)满足
1]时,x)=x3一x2+x,则方程4x)
A.6
B.12
x)十x)=0,-x)=x+2),且当x∈[0,
x+2=0所有根之和为(
C.14
D.10
D【解析】因为-x)十x)=0,x∈R,所以fx)为奇函数.又因为f一x)=fx十2),
所以x)的图象关于直线x=1对称.所以x十2)=-x)=一x),得c十4)=一
x+2)=一(一x)=x),所以x)的一个周期为4.又因为x∈[0,1]时,fx)=3x2
-2+1=〔女-子0,所以在0,止单刊递.且网=0.=1
由题意如图所示:
y-2
-2-1
Z123456789
可得直线y一4《一2)与y一图象的交点的横坐标为
可得在(一2,2)与2,6)上均有两个交点,且关于(2,
5个点,所以这5个交点的横坐标之和为2×2×2十2
方程4fx)-x+2=0的根,
0)对称,加上(2,0)点,共
10.故选D.
对点训练(2025·安徽名校联考)已知定义域为R的偶函数
的曲线,且x+2)+x)=1),x)在[0,2]上单调递增,
100]上的零点个数为(
A.100
B.102
C.200
x)的图象是连续不断
则x)在区间[一100,
D.202
A【解析】令x=-1,得1)+-1)=1),即-1)=0,因为x)为偶函数,
所以1)=0,则x+2)+x)=1)=0,则x+2)=一x),所以x+4)=-x
+2)=x),所以fx)是以4为周期的函数.因为fx)在[0,2]上单调递增,则fx)
在[一2,0]上单调递减,所以x)在一个周期内有两个零点,故fx)在区间[一100,
1001上的零点个数为50×2=100.故选A.
考点三复合函数的零点问题
考向1复合函数的零点个数判定
1+ln,÷>0,
刚3若函数0户2+43,≤0
则函数g(x
A.4
B.5
C.6
=ff(x)》的零点的个数为(
)
D.7
C【解析】当0时,由1+lnx=0,得x=二,当x≤0时,由+4x+3=0,得x=-1
或x=-3,所以x)的零点为-3,-1,。
yf(x)
令1=x),则1∈R)=0的根分别为1=一3,=一1,=二,结合x)的图象可知
方程x)=1,x)=2,x)=的根的个数分别为1,2,3,故gx)=术x)的零点个数为
6.故选C.
考向2根据复合函数零点求参数
例4225河南驻马5市模已知两数米廷若图数
(x)2-ax)+1有6个零点,则实数a的取值范围是(
A.(2,4]
B.(2,十o)
cl.
B
C【解析】设=x),
出x)的图象,如图
则由g(x)=(fx)2-a4x)+1,
f(x)
2
V3
0
衣
可设y=h()=2-at+1,画
由图可知,当K-1时,1=x)有且仅有一个解;当t=-一1或仑2时,=fx)有
两个不同的解;当-1<2时,t=x)有三个不同的解,令h①)=0,即R-at+1
=0.因为函数gx)有6个零点,故需P-at+1=0在(-1,2]内有两个不同的根,
△=a2-4>0,
h-1)=1+a+10,
所以M2)=4-2a+1≥0解得2xa
即a的取值范围是
故选C.
-122
规律方法:
对于复合函数y=gx)》的零点个数问题,求解思路如下:
(1)确定内层函数u=g()和外层函数y=f代):
(2)确定外层函数y=0的零点u=u,(i=1,2,3,…,n);
(3)确定直线u=u,(i=1,2,3,…,N)与内层函数u=gx)图象的交点个数分别为41,
a2,as,…,an,则函数y=g(x)》的零点个数为a1十a2十as十…十am.
对点训练(
1)
己知函数fx)
+1的零点个数是(
)
A.4
B.5
ex-2,x≤1,
lnc-1)儿,x>1,
C.6
则函数gx)=x)一2x)
D.7
B【解析】令=x),gx)=0:
y=)的图象和直线y=21-1
则0-21+1=0,
如图所示,
4
人-2-1
321
y=)
○
2
123457
-2
即)=21-1,分别作出函数
由图象可得有两个交点,横坐标设为,2,则1=0,1<2<2,对于
作出函数y=fx)的图象和直线y=2,如图所示,
4
孔x)
y=t
0
-2-1N
2345x
-2
1=x),分别
由图象可得,当x)=1=0时,函数y=x)的图象与x轴有两个交点,即方程x)
=0有两个不相等的根,当2=fx)时,函数y=x)的图象和直线y=2有三个交
点,即方程2=x)有三个不相等的根综上可得gx)=0的实根个数为5,即函数
gx)=fx)-2x)+1的零点个数是5.故选B.
[3
(2)设函数f)
7
6e2
则实数a的取值范围是()
A.,B2
方程容
c.
有6个不同的实数解,
D.3④
B【解析】画出(x)的图象如下图所示,由图可知要使术寸有3个解,则需
1Qp,依题意,方程态有6个不同的实数解,令S八寸,
则召有两个不相等的实数根S,、,且©多三,令,
△=c4a+3)>0
g(0)=a+3>0
则2)-42a-a+30,解得2<a3
0
∠2
2
●
所以实数α的取值范围是
故选B.
米
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THANKS