内容正文:
专题03 嵌套函数归类大全
题型脑图·核心考法搭建
考法深研·解题技能进阶
题型01 嵌套函数1:自身互嵌型
嵌套函数有两种类型:
1.嵌套函数自身互嵌型:f(f(x))
2.嵌套函数双函数互嵌型:f(g(x))
无论哪一种嵌套函数,基本思维就是“换元”。
1.(2026·浙江宁波·二模)已知函数,设是三个不同的实数,且满足,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先分析的图像及性质,依题意可知方程有三个不同的实根,结合图象可看出方程有三个不同的实根,当且仅当方程有两个不同的实根,结合等价于的等式可得到,最后即可推出的最小值.
【详解】解:,
在和单调递增,其简要图形如下:
设,即方程有三个不同的实数解,
又当时,有两个不同的实数解时,只有一个实数解,
所以有三个不同的实数解,当且仅当有两个不同的实数解,
且,,解得,
时,即,
不妨设,
则,
即,解得
,
又在上单调递增,
时,.
2.(25-26高一上·浙江杭州·期末)已知,则实数a满足,则满足条件的实数a的值的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】作函数图象,数形结合求解.
【详解】令,解得,
因为,所以,
作出函数,直线的图象,如图,
由图象可知,直线与函数图象有3个交点,
所以的根有3个,即满足条件的实数a的值的个数为3个.
3.(2026·辽宁大连·模拟预测)已知,则方程的互异的实根个数不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可知,,时可得实根个数为1,2,4,进而证明3个实根不可能即可得结论.
【详解】方程的互异的实根个数可能为,举例如下:
当时,方程
故若,则方程只有1个实根.
当时,,解得或,
故若,则有2个实根,
若,则,
解得或或,故有4个实根.
下证明3个实根不可能.
设的判别式,
的判别式.
若,则,最多有两个实根.
若.则是的二重根,
代入得
.
则的根也是的根,则有两个实根.
若,则的根满足的根满足.
若 与 有公共根,可推出 ,与 的假设矛盾,
故两方程没有公共根,因此,当时,方程 有4个互异的实根,
故选:C.
4.(25-26高一上·上海虹口·期末)已知,则函数的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】代入抽象函数解析式,求出零点可得.
【详解】,
令,可得或.
故选:C
题型02 嵌套函数2:双函数互嵌型
嵌套函数双函数互嵌型:f(g(x))
对于嵌套型复合函数的零点个数问题,求解思路如下:
(1)确定内层函数和外层函数;
(2)确定外层函数的零点;
(3)确定直线与内层函数图象的交点个数分别为、、、、,则函数的零点个数为.
1.(25-26高三·北京 模拟预测)函数,和,的图象如图所示,其中,则( )
A.方程恰有一个解 B.方程恰有两个解
C.方程恰有三个解 D.方程恰有四个解
【答案】C
【分析】根据复合函数的零点求解方法,从外到内数形结合分析,即可判断和选择.
【详解】对A:令,数形结合可知,或;
令,,
又因为,而,
可知无解,故方程无解,A错误;
对B:令,数形结合可知,或;
令,因为,
数形结合可知,方程有三个根,有两个解,
故方程有五个解,故B错误;
对C:令,数形结合可知,或;
令,
由题可知,,数形结合可知,方程有三个根,
方程无解,
故方程有三个解,故C正确;
对D:令,数形结合可知,或;
令,又,
数形结合可知,无解,有两个解,
故方程有两个解,D错误.
故选:C
2.(2025·陕西西安·三模)设函数.若函数与都没有零点,则函数与( )
A.都没有零点 B.都有零点
C.至少有一个没有零点 D.至少有一个有零点
【答案】C
【分析】假设函数与都有零点,再根据反证法证明假设不成立即可得答案.
【详解】解:因为的开口向上,
所以,设最小值分别为,
假设函数与都有零点,
则存在使得,令,则;
存在使得,令,则;
所以,
下面分三种情况讨论:
假设,则函数,即函数与有零点,与函数与都没有零点矛盾,故不成立;
假设,则使得,此时,即函数存在零点,与没有零点矛盾,故不成立;
假设,则使得,此时,即函数存在零点,与没有零点矛盾,故不成立;
综上,假设函数与都有零点不成立,即函数与至少有一个没有零点.
故选:C
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数为上的奇函数,当时,,若函数满足,且有10个不同的解,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先利用函数的奇偶性与题设条件得到与的解析式,设,作出函数的图象,数形结合,分类讨论函数、与三种情况,得到对应情况下的解的个数,从而得解.
【详解】∵函数为上的奇函数,当时,
令,则,则,
又
∴,则,
设,作出函数的图象,由图知:
对于A,当时,函数没有实数根,不满足题意;
对于B,当时,函数没有实数根,不满足题意;
对于C,当时,函数有六个根,
其中,,,,,;
作出与、、、、与的图象,如图,
显然这6个函数与恰有10个交点,则有10个不同的解,故C正确;
对于D,当时,函数有两个根,其中,,
与选项C同理可知与、各有一个交点,
则只有2个不同的解,不满足题意,故D错误.
故选:C.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
4.(25-26高三·全国·专题练习)已知是定义域为R的单调函数,且对任意实数,都有,则的值为( )
A.0 B. C. D.1
【答案】B
【分析】通过整体换元令,再令得,再构造函数,并判断函数的单调性及二分法求函数的零点,从而可得,故可求得函数值.
【详解】根据题意,令,可得,且,
又因为是定义域为R的单调函数,所以为常数,即为常数.
再令时,有,因为在R上单调递减,所以为R上的单调递增,
再令,在R上单调递增,且,,
所以在区间有唯一零点,取区间的中点,.
所以在R上有唯一零点,即是唯一解.
又因为,所以,即,
所以.
故选:B.
题型03 嵌套函数3:自身嵌套求解析式
自身嵌套求解析式,一般情况下,函数如果满足
有如下特征:
1. 函数f(x))是单调函数。
2. 内函数g(x)常常是 g(x)= f(x)+h(x),其中g(x)是定值常数,h(x)是有具体解析式的函数。
方法:设t= g(x)= f(x)+h(x),得f(t)=m,再反带入。
1.(25-26高三·甘肃张掖·模拟预测)已知定义域为的单调函数满足:,则函数的零点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由是上的单调函数且,可以推出的解析式,进而求出,再求其零点个数即可.
【详解】根据题意,对任意的,都有,
由是定义在上的单调函数,得为定值.
设,则,
因为,所以,解得,
所以.
因为函数的零点的个数,即函数与的图象的交点个数.
所以可作出函数和的大致图象,如图.
结合图象可知,这两个函数的图象有3个交点.
故选:C.
2.(25-26高一上·上海虹口·期末)已知定义在上的函数满足:函数的零点集合为有限集,且对任意的,都有.则函数的零点个数的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】设函数的零点集合为,根据条件得到每个零点必满足是某个零点.所以,即可求解.
【详解】设函数的零点集合为;
因为对任意的,都有;
所以对任意的,,即, ;
若,则,即,所以;
因此每个零点必满足是某个零点.
因为零点集合为有限集,
若存在零点 a 满足或 ,则集合为无限集,与题设矛盾。
因此,所有零点的绝对值必须为0或1,
故零点只能从中选取,其个数最多为3.
故选:C.
3.(2025年全国专题练习)已知是定义域为R的单调函数,且对任意实数,都有,则的值为( )
A.0 B. C. D.1
【答案】B
【分析】通过整体换元令,再令得,再构造函数,并判断函数的单调性及二分法求函数的零点,从而可得,故可求得函数值.
【详解】根据题意,令,可得,且,
又因为是定义域为R的单调函数,所以为常数,即为常数.
再令时,有,因为在R上单调递减,所以为R上的单调递增,
再令,在R上单调递增,且,,
所以在区间有唯一零点,取区间的中点,.
所以在R上有唯一零点,即是唯一解.
又因为,所以,即,
所以.
故选:B.
4.(24-25高三上·上海·阶段检测)已知定义在上的函数满足:对任意,都有.若函数的零点个数为有限的n(n∈N)个,则n的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】设函数的零点为,结合题设可得,进而求解.
【详解】由题意,对任意,都有,
设函数的零点为,
则,即,
所以,即,
设,
则函数为开口向上,对称轴为,且,,
所以函数在上有2个零点,
即函数的零点个数最多为2个.
故选:B.
题型04 一元二次嵌套1:因式分解型
1.(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知函数且在R上为单调函数.若方程有4个不同的实数解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据单调性的定义得到的范围,接着将看作一个整体,然后结合一元二次方程求解出的值,然后结合的值域求解出的范围.
【详解】由题意可知:为单调函数,
当时,单调递减;
故当时,也是单调递减,故
要确保在R上单调递减,则,
解得:,
所以满足在R上单调递减时,实数a的取值范围为
当时,,
又在上单调递减,,
所以,
即在上的值域为
令,则或3,
即或,
要使得有4个不同的实数解,
则,
解得:
综上,实数a的取值范围为:,即
故选:C.
2.(24-25高三上·天津河西·期中)已知函数若恰有6个不同的实数解,则正实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】把问题转化为与或的交点,画出图形,数形结合,再结合单调性和对称性求出参数取值范围即可.
【详解】由题意可知的实数解可以转化为或的实数解,
即与或的图象交点的横坐标,
当时,,则,所以时,,
所以在上单调递增;
当时,,可得在上单调递减,
所以当时,取得极大值,也是最大值,且;
作出函数的大致图象如下图所示:
所以当时,由图可知与无交点,即方程无解;
与有两个不同的交点,即有两个实数解;
当时,,
令,则,则,,
作出大致图象如下图所示:
因为当时,与有两个不同的交点,
所以只保证与及共有四个交点即可,
所以只需,解得,
即可得正实数的取值范围.
故答案为:.
3.(24-25高三·河北 阶段检测)已知函数,若有两个不同的实数解,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】原题等价于或,即有或,则条件等价于①有2解,无解;②有1解,有1解;③无解,有2解;作出函数的图象,数形结合即可
【详解】解:可化为,解得或,
即有或,则方程有两个不同的实数解,等价于:
①有2解,无解;②有1解,有1解;③无解,有2解;
令函数,,时,,即有在上单调递增,在上单调递减,(e),
作出函数的图象如图:
则①有2解,无解,此时,此时无解,舍去;
②有1解,有1解,此时因为,
则需或,解得或;
③无解,有2解,此时,解得,
综上,,
故答案为:.
【点睛】本题考查方程的根与函数零点的关系,数形结合思想,分类讨论思想,属于中档题.
4.(2024·陕西渭南·一模)已知函数,方程有7个不同的实数解,则实数的取值范围是______.
【答案】或
【分析】利用导数研究函数的性质,得单调性和极值,并作出函数的大致图象,由,令,得或,然后分类和讨论,它们一个有3个根,一个有4个根,由此可得参数范围.
【详解】因为,令,得到,解得或,
又当时,,则,
当时,,当时,,
即在区间上单调递减,在区间上单调递增,
又时,,时,,时,,
其图像如图,所以,当时,有2上解,有2个解,
又因为方程有7个不同的实数解,所以当时,有3个实数解,
又时,,则,
所以时,,时,,
即当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又当时,,当时,,
又当时,有3个实数解,
所以或,
解得或,
故答案为:或.
【点睛】方法点睛:解决函数零点问题经常用到的方法就是数形结合,用导数研究函数的性质.
题型05 一元二次嵌套2:含参因式分解型
含参型一元二次嵌套求零点,优先考虑是否能十字相乘因式分解。
1.(25-26高三下·江苏泰州·阶段检测)已知是定义在上的奇函数,当时,,若关于x的方程 恰有4个互不相等的实数根,则实数a的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】对该方程进行因式分解,得到的可能取值,分析时的分段函数图象和性质,再利用奇函数性质得到和时的图象,结合的图象确定的取值.
【详解】由因式分解得:
即或.
是定义在上的奇函数,则;
由题意知当 时, ,
当 时,,则,
当 时,,则,
以此类推,可作出当时时的图象,再由奇函数对称性可得时时的图象,如图所示:
结合图象可知,和的图象有2个交点,即有2个根;
当时,和的图象有2个交点,即有2个根,
结合图象可知其他选项不合题意,
所以,满足原方程恰有4个互不相等的实数根.
2.(25-26高一下·浙江衢州·期末)已知函数,若函数恰有3个不同的零点,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据的表达式,先画出函数图象,再令,利用数形结合即可求出函数恰有3个不同的零点时,的取值范围.
【详解】由,可画出函数的图象,如图所示,
易知处的函数值为,即如图中的点,所以,
令,则,由图可知,
当时,与无交点;
当时,与有2个交点;
当时,与有1个交点.
令,则,化简得,解得,,
要使函数恰有3个不同的零点,
则当时,有2个零点,且当时,有1个零点,共3个零点,
满足题意,此时的取值范围为;
或者,当时,有2个零点,且当时,有1个零点,共3个零点,
满足题意,此时的取值范围为,
当时,,此时只有1个零点,不合题意,
综上,函数恰有3个不同的零点时,的取值范围为.
3.(25-26高二下·江西九江·期中)设函数,若关于的方程 恰好有4个不相等的实数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据因式分解,将问题转化为或共有4个解,利用导数求的单调性,进而可作出的图象,即可求解.
【详解】解:因为恰好有4个不相等的实数解,
所以恰好有4个不相等的实数解,
所以或共有4个解,
设,,则,
所以时,,单调递增,
时,,单调递减,
且,,
当时,,所以;
设,,
则,为单调减函数,
且时,,,
作出函数的图象如图所示:
由图可知只有一解,
要恰好有4个不相等的实数解,
即要恰有3解,
所以,
即,
4.(23-24高三·辽宁沈阳·阶段检测)若,,则关于的方程恰好有6个不同的实数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得或,转化为或与函数的图象共有6个不同的交点,作出函数的图象,结合图象,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,可得或,
因为关于的长有6个不同的解,
所以或与函数的图象共有6个不同的交点,
由图象可得,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
题型06 一元二次嵌套3:根的分布型(单参)
根的分布
1.基础分布:0分布
特征:(1)、两正根;(2)、两负跟;(3)、一正一负两根。
方法:判别式+韦达定理
2. 区间分布与K分布
特征:(1)、根比某个常数K大或者小;(2)、根在某个区间(a,b)内(外)
方法:借助复合条件的大致图像,从以下四点入手
(1) 开口方向;
(2) 判别式;
(3) 对称轴位置;
(4)根的分布区间端点对应的函数值正负
1.(2026·湖南邵阳·三模)已知函数,若函数有8个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先分析函数,作出函数大致图象,分析函数,把零点问题转化为关于的方程有2个不同的根和,且关于的方程分别有4个不同的根,进而结合判别式和韦达定理构造方程组,并分情况讨论求出实数的取值范围.
【详解】当时,,开口向下,对称轴为,
;
当时,,,函数在单调递减,在单调递增;
作出的大致图象如下,
设,则关于的方程有2个不同的根和,
且关于的方程分别有4个不同的根.
不妨设,则关于的方程需满足:,
①若,则,故,
且,即,
解得;
②若,则,此时,符合题意,故.
2.(25-26高一上·湖北荆州·期末)设函数,若方程有5个不同的实数解,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】画出草图,根据已知,令,数形结合判断的零点分布区间,再由二次函数性质列不等式组求参数范围.
【详解】由题设,函数的图象如下图示,
令,要使原方程有个不同的实数解,则有两个不同实根,且,
故由图知:,即的两个零点在区间和内,
而开口向上,故,可得.
故答案为:D
3.(24-25高三·四川模拟预测)定义在R上函数,若函数关于点对称,且则关于x的方程()有n个不同的实数解,则n的所有可能的值为
A.2 B.4
C.2或4 D.2或4或6
【答案】B
【分析】由函数关于点对称,得是奇函数,由此可作出函数的图象,利用图象可分析方程的根的个数,再用换元法(设)把原方程转化为一元二次方程,通过这个二次方程根的研究得出原方程解的个数.
【详解】∵函数关于点对称,∴是奇函数,时,在上递减,在上递增,
作出函数的图象,如图,由图可知的解的个数是1,2,3.
或时,有一个解,时,有两个解,时,有三个解,
方程中设,则方程化为,其判别式为恒成立,方程必有两不等实根,,,,两根一正一负,不妨设,
若,则,,和都有两个根,原方程有4个根;
若,则,,∴,,有三个根,有一个根,原方程共有4个根;
若,则,,∴,,有一个根,有三个根,原方程共有4个根.
综上原方程有4个根.
故选:B.
【点睛】本题考查考查函数零点与方程根的个数问题,解题时作出函数图象利用数形结合思想求解是明智之举.而换元把方程转化为一元二次方程是解题关键.
4.(25-26高三·黑龙江·模拟预测)设函数若关于x的方程恰好有六个不同的实数解,则实数a的取值范围为
A.(2-2, B.(-2-2,2-2)
C.(,+∞) D.(2-2,+∞)
【答案】A
【分析】画出的图像,利用图像,利用换元法,将方程恰好有六个不同的实数解的问题,转化为一元二次方程在给定区间内有两个不同的实数根,由此列不等式组,解不等式组求得的取值范围.
【详解】画出的图像如下图所示,令,则方程转化为,由图可知,要使关于的将方程恰好有六个不同的实数解,则方程在内有两个不同的实数根,所以,解得.
故选:A
【点睛】本小题主要考查分段函数的图像与性质,考查二次函数根于判别式,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.
题型07 一元二次嵌套4:根的分布型(双参)
规律:以下几方面得一元二次方程根,考虑根的分布。
1.开口方向(含二次项系数为0特例);
2.如果是0分布,可以韦达定理解决
3.k分布或者区间分布:
(1)开口;(2)判别式;(3)对称轴;(4)f(x0)正负,x0是区间端点值
1.(2026·广东·模拟预测)若函数有极值点,,且,若,,则关于的方程的不同实根个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】求导后转化为方程根的问题,再结合题意求出方程的不同实根个数.
【详解】,且,是极值点,
则,故
令,则方程即为 ,解得或,
因此原方程等价于,.示意图如下,可得实根个数为4.
2.(25-26高一下·湖北荆州·期中)已知函数,若关于的方程恰有6个不同的实数解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求得为偶函数,然后化简函数并画出图象,记方程的两根分别为,数形结合得,,进而利用二次函数根的分布即可求解.
【详解】由题意得,的定义域为关于原点对称,
且,所以为偶函数,
,作出函数的图象如下:
由题意关于的方程恰有6个不同的解,
令,由的图象得当时,方程有四个根;
当时,方程有两个根;
当时,方程无解.
设方程的两根分别为,则,,
令,则,解得,即,
因此实数的取值范围是.
3.(25-26高二下·浙江丽水·期中)设a,,函数,若函数恰有3个零点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,恰有3个零点
当时,,是一次函数
若,,该函数有无数个零点,与题目要求不符;
若,,该函数无零点;
若,当时,该函数存在一个零点,当,该函数没有零点,
所以当时,至多有一个零点,
要使得函数有三个零点,则当时,函数应至少有两个零点,
当时,,
,
若,则在上,在上有最小值;
此时在区间的图象大致为:
若,则函数在上没有零点;
若,则函数在上只有一个零点,
所以当时,在上至多只有一个零点,不满足题意,
若,则在上,,在上,,
此时在区间的图象大致为:
故在上有最小值,
为保证有两个零点,,即,
且 ,即,
所以,当时,, ,有两个零点,
那么,当时,则必然存在一个零点,即满足 ,
因 ,所以,因此,综上所述,,.
4.(24-25高三上·河南洛阳·阶段检测)已知定义域为的函数,若关于x的方程有无数个不同的实数解,但只有三个不同的实数解,则( )
A. B. C.3 D.2
【答案】A
【分析】对每个分段中的函数表达式讨论,即可得,再根据只有三个不同的实数解,可分析得为的根,进而求得,.再求即可.
【详解】当时.函数单调递增,则关于x的方程在
内至多只有两个解,所以必为其中一解,即.
故当时,,此时由函数,得;①
若关于x的方程有无数个不同的实数解,则当时,
也一定满足,代入得.②
联立①②,解得,.
当时,,由即,得,解得或,解得或.
所以.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了分段函数的运用以及复合函数的问题,需要根据题意分析每个根满足的条件与具体值等.属于难题.
题型08 一元二次嵌套5:内外复合型
内外复合型,选择适当的方式换元,通过换元简化函数形式。
1.(25-26高一上·湖南常德·期末)已知函数,则函数零点的个数为( )
A.9 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】令,求出或,然后分别讨论函数的零点个数.
【详解】因为函数,所以.
令,则,得到或,
当时,设
当时,2个零点;当时,4个零点;当时,3个零点;
所以时共9个零点;
当时,设
当时,4个零点;当时,3个零点;
所以时共7个零点;
综上共有个零点.
故选:C.
2.(2024·全国·模拟预测)已知函数(),函数,则函数的零点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据曲线在点处的切线方程判断曲线和的交点情况,求方程的根,并根据函数的单调性及零点存在定理判断该根的大致范围,判断的图象与直线,的交点情况
【详解】函数的零点个数即方程的根的个数.令,则方程等价于.
求曲线在点处的切线方程,得曲线和的交点情况
对于函数,易知当时,,,
故曲线在点处的切线方程为,
因此曲线和无交点.(技巧:通过研究曲线在点处的切线,
数形结合判断曲线和的交点情况)
求方程的根,并判断该根的大致范围:
将代入,得,
则,令,得或,
故当时,,与无交点,
作出函数和的大致图象如图所示,结合图象可知,
方程有且仅有1个解,且此解就是方程的解.
易知函数是增函数,且,(点拨:因为,所以,故)因此方程的解.
又当时,,所以无解,显然有2个解,
所以函数有2个零点,
故选:B.
3.(24-25高二下·山西运城·期末)已知函数(e为自然对数的底数),则函数的零点个数为( )
A.5 B.6 C.7 D.8.
【答案】B
【分析】设,作出,的图象,利用数形结合可得的解的个数,再结合函数图象即可求解.
【详解】设,由,得,
作出,的图象,如图所示:
由图可知,与有3个交点,
设这3个交点的横坐标从小到大依次为,且,
结合图象可知,有1个解,有3个解,有2个解,
因此有6个解,即函数的零点个数为6.
故选:B.
4.(2025·河北保定·二模)已知函数记函数的个零点为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】令,则,时,求出的零点;时,利用零点存在定理得存在零点;时,利用导数研究其单调性,进而得在上无零点,则有两个零点,从而求出函数的零点,即可得解.
【详解】由题可知,
令,则,
当时,,此时有唯一的零点;
当时,,
当时,单调递减,且,
所以存在,使得;
当时,,则,
令,得,令,得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又,所以,
所以在上无零点,
所以在其定义域上有两个零点.
当时,因为,所以由,得,解得;
当时,由,得,或,
所以函数共有3个零点,分别为,
所以.
故选:A.
题型09 镶嵌与零点:整数解型
1.(25-26高一上·河北承德·期中)已知函数,,若方程有且仅有5个不相等的整数解,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.最大的整数解是4 D.最小的整数解是
【答案】BCD
【分析】作出函数的大致图象,令,由方程有且仅有5个不相等的整数解,转换成有两个不等根,且有两个整数根,有三个整数根,即可求解.
【详解】因为当时,,当且仅当时取等号,
当时,,
因为在单调递减,而单调递增,
所以在定义域内单调递减,
结合对勾函数和对数函数的图象与性质,作出函数的大致图象,如下:
令,则,即,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,
当且仅当时,有两个整数根或.
要满足有三个整数根,结合图象知必有一根大于0小于2,
显然只有符合题意,当时,,则.
即的两个不相等的根为4和5,所以,.故A错误,B正确.
解方程得或,解方程得,
此时五个整数根从小到大依次是,,,,,故C,D正确.
故选:BCD.
2.(25-26高三·河南·阶段检测)已知函数,若关于的不等式恰有1个整数解,则实数的取值可以为( )
A. B. C.1.5 D.2.3
【答案】ABC
【分析】画出图象,不等式化为,分、和,三种情况讨论,结合图象,即可求得的取值范围.
【详解】由函数,画出图象,如图所示,
又由不等式,可得,
当时,,此时不等式无解;
当时,由,可得,
若不等式恰有1个整数解,则整数解为,
因为,可得;
当时,由,可得,
若不等式恰有1个整数解,只需.
综上所述:实数的取值范围为.
故选:ABC.
3.(2025·辽宁·三模)已知函数,关于x的不等式只有1个整数解,则实数a的取值范围是_________.
【答案】
【分析】通过求导得出函数的单调性和最值,进而画出函数图象.然后对参数进行分类讨论,根据不同的取值范围求解不等式,再结合函数性质和整数解的条件确定的取值范围.
【详解】解:由,
令,解得:,令,解得:,
的递增区间为,递减区间为,故的最大值是;
时,时,,
故在时,,在时,,函数的图象如下:
①时,不等式化为,无整数解,不合题意;
②时,由不等式得,无整数解;
③时,由不等式,得或,
而时,没有整数解,进而的解集整数解只有一个,
且在递增,在递减,
而,这一个正整数只能为3,
所以,即;
综上,a的取值范围是.
故答案为:.
4.(22-23高一上·四川成都·期末)已知函数,若关于x的不等式恰有一个整数解,则实数a的最小值是______.
【答案】
【分析】数形结合,分讨论,根据韦达定理结合的图象找到满足恰有一个整数解时的取值范围,进而可求解.
【详解】作出的图象如图,
当时,令,即,
设为方程的两个根,且,
则有,
当时,,则必有,
则必包含在不等式的解中,由图可知的解为,
此时不等式的解中有2个整数,不符合题意,
当时,或者,
若,则,若,则,
所以,则才能取到最小值,
由图象可知,当时,对应的值唯一,
因为的解恰有一个整数,所以这个整数为,
则,当时,有最小值为,即有最小值为,
故答案为: .
Jieshu
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专题03嵌套函数归类大全
题型脑图•核心考法搭建
一元二次嵌套2:含参因式分解型
嵌套函数1:自身互嵌型
一元二次嵌套3:根的分布型(单参)
嵌套函数2:双函数互嵌型
嵌套函数归类大全
一元二次嵌套4:根的分布型(双参)
嵌套函数3:自身嵌套求解析式
一元二次嵌套5:内外复合型
一元二次嵌套1:因式分解型
镶嵌与零点:整数解型
考法深研•解题技能进阶
题型01嵌套函数1:自身互嵌型
点方法技巧
嵌套函数有两种类型:
1.嵌套函数自身互嵌型:f(f(x))
2嵌套函数双函数互嵌型:f(g(x))
无论哪一种嵌套函数,基本思维就是“换元”。
2
-1,-2≤x<0
1·(2026浙江宁波二模)已知函数f(x)=
,设
是三个不同的实数,且满足
Inx,x>0
a,b,c
f(f(a)=f(f(b)=f(f(c).则a+b+c的最小值为()
A.e2-1
B.e-1
c.e2-1+l
1
e
D.e-l+
2+2」
2.(25-26高-上浙江杭州期未)已知f(x)=
2,xs1
则实数a满足
则满足条
log2 (x-1),x>1
f[f(a)]=0
件的实数a的值的个数为()
A.4
B.3
C.2
D.1
3.(2026辽宁大连模拟预测)已知f(x)=ar2+br+c(a≠0),则方程f(f(x》=x的互异的实根个数不可
能是()
A.1
B.2
C.3
D.4
4.(25-26高-上上海虹口期末)已知f(x)=x-1,则函数y=f(/(x)的零点个数为()
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A.1
B.2
C.3
D.4
题型02嵌套函数2:双函数互嵌型
点方法技巧
嵌套函数双函数互嵌型:f(g(x))
对于嵌套型复合函数y=f儿8(x】的零点个数问题,
求解思路如下:
(1)确定内层函数u=g(x)和外层函数y=∫(u)
(2)确定外层函数y=f(u)的零点u=4,(i=1,2,3,…,n);
(3)确定直线4=4(i=1,2,3,n)与内层函数4=8(x)图象的交点个数分别为4、42、a、、an,
则函数y=f[g(x]的零点个数为a+a+a,+…+a,
1.(25-26高三北京模拟预测)函数y=f(x),x∈[-a,a和y=g(x),x∈[0,d]的图象如图所示,其中
0<b<c<a,则()
YA
YA
a-c
c a
fx)
=g(x)
A.方程f[g(x)】=0恰有-个解
B.方程g[f(x】=0恰有两个解
C.方程f[f(x】=0恰有三个解
D.方程88(]=0恰有四个解
2.(2025陕西西安三模)设函数f(x)=x2+ax+b,g()=x2+cx+d若函数y=f(g(x)与y=g(f(x)
都没有零点,则函数y=f(f()与y=g(g(x)()
A.都没有零点
B.都有零点
C.至少有一个没有零点
D.至少有一个有零点
3,(2025高三全国专题练习)已知函数f(x)为R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,若函数g(x)
满足g(x)=f(x),且g(f(x)-a=0有10个不同的解,则实数a的取值范围为()
A.a<-1
B.-1<a<0
C.0<a<1
D.a>1
4,(25-26高三·全国专题练习)已知f()是定义域为R的单调函数,且对任意实数x,都有
+品]0e到为()
A.0
8.2
D.1
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题型03嵌套函数3:自身嵌套求解析式
点方法技巧
自身嵌套求解析式。一般情况下,函数如果满足f[8(]=m(m是常数)
有如下特征:
1.函数f(x))是单调函数。
2.内函数g(x)常常是g(x)=f(x)+h(x),其中g(x)是定值常数,h(x)是有具体解析
式的函数。
方法:设t=g(x)=f(x)+hx),得ft)=m,再反带入。
1·(25-26高三·甘肃张掖模拟预测)已知定义域为(0,+∞)的单调函数∫(x)满足:
x∈(0,+o),f(f(x)-lgr)=11,则函数g(x)=f(x)-sinr-10的零点的个数为()
A.1
B.2
C.3
D.4
2.(25-26高一上·上海虹口期末)已知定义在R上的函数y=x)满足:函数y=f(x)的零点集合为有限
集,且对任意的x∈R,都有f(f(x)+)=0.则函数y=f(x)的零点个数的最大值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
3.(2025年全国专题练习)已知f(x)是定义域为R的单调函数,且对任意实数x,都有
+2明70g,刮m方()
A.0
B.3
D.1
4.(24-25高三上·上海阶段检测)已知定义在(0,+0)上的函数y=f(x)满足对任意x∈(0,+∞),都有
几/()-中=5若函数y=f)-5的零点个数为有限的∈N个,则n的最大值是()
A.1
B.2
C.3
D.4
题型04一元二次嵌套1:因式分解型
点方法技巧
对于af(x)+bf(x)+c=0可以因式分解型,通过换元t=f(x),at2+bt+c=0进行因式分解,得到两个根
t与t2,在借助t=f(x)与t,=f(x)求解根的个数。
a-2+1,x≤2,
1·(24-25高三上浙江宁波期末)已知函数f(x)=
-(x-2)2+4a,x>
2a>0且a≠)在R上为单调函
数若方程∫(x)4f(x+3=0有4个不同的实数解,则实数a的取值范围是()
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A.(0
11
c.42
.4
2lnx
x>0,
2.(24-25高三上天津河西期中)
已知函数f(x)
若
snar+
恰
-π≤x≤0,
2f2(x)-3f(x)+1=0
有6个不同的实数解,则正实数0的取值范围是
3.24-25高三河北阶段检测)已知函数/()=-m,若∫)-)-2-0有两个不同的实数
解,则实数m的取值范围是
,x>1
4.(2024陕西渭南一模)已知函数f(x)=
elnx
,方程
有7个不同的实数
x3-3x+a,x≤1
[f(x)]-5f(x)+6=0
解,则实数a的取值范围是
题型05一元二次嵌套2:含参因式分解型
点方法技巧
含参型一元二次嵌套求零点,优先考虑是否能十字相乘因式分解。
1.
(25-26高三下江苏泰州阶段检测)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时
1-cosx,0<x53
f(x)=
若关于x的方程
恰有4个互不相等的实数根,则实
2f(6-3),x>3
f2(x)-(a-1)f(x)-a=0
数a的值为()
A.0
B.1
C.2
D.3
lnx,x≤e
2.(25-26高-下浙江衢州期末)已知函数f(x)
(r'r>e,
若函数
)-[/'+r-2a怡有3
个不同的零点,则实数a的取值范围()
B·(0,1)
c.(-.0v(o)
2In
-,x≥1
3.(25-26高二下江西九江期中)设函数f(x)=
若关于的方程
-(x-1),x<1
[f(c)]+mf(x)-1-m=0恰好有4个不相等的实数解,则实数m的取值范围是()】
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e.(2
c.(
sinx,sinx≥cosx
4,(23-24高三辽宁沈阳阶段检测)若x0,2闲”
f(x)=
(cosx,sinx<cosx
则关于的方程
f产(x)+(1-2a)f(x)+a2-a=0恰好有6个不同的实数解,则实数a的取值范围为()
c.
题型06一元二次嵌套3:根的分布型(单参)
点方法技巧
根的分布
1.基础分布:0分布
特征:(1)、两正根;(2)、两负跟;(3)、一正一负两根。
方法:判别式+韦达定理
2.区间分布与K分布
特征:(1)、根比某个常数K大或者小;(2)、根在某个区间(a,b)内(外)
方法:借助复合条件的大致图像,从以下四点入手
(1)开口方向:
(2)判别式:
(3)对称轴位置:
(4)根的分布区间端点对应的函数值正负
-x2-2x+2,x≤0
1.(2026湖南邵阳三模)已知函数f(x)
Inx,x>0
若函数g(w)=[f(]-a时)+5有8个
不同的零点,则实数a的取值范围是()
A25别
B.
914
c.23
D8)
03-2x≤2
2.(25-26高-上湖北荆州期未)设函数f(x)=
7
若方程
有5个不
f2(x)-af(x)-a+3=0
同的实数解,则实数α的取值范围为()】
A·(3,4)
c.e3
D.日3)
3.
(24-25高三四川模拟预测)定义在R上函数f(,若函数y=f(x-1)关于点(1,0)对称,且
f()=
-x2,x∈(0,1),
-2,x[l,+o),则关于的方程fP()-2m)=1m∈R有n个不同的实数解则n的所有可
能的值为
A.2
B.4
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C.2或4
D.2或4或6
3”+1,x≤0
4·(25-26高三黑龙江模拟预测)设函数f(x)=
log4,x>0若关于x的方程f(x)-(a+2f(y)+3=0
恰好有六个不同的实数解,则实数α的取值范围为
A·25-2.2
B(-25-2,25-2)
3
C.(2:+o)
D.2V3-2.+o)
题型07一元二次嵌套4:根的分布型(双参)
点方法技巧
规律:以下几方面得一元二次方程根,考虑根的分布。
1.开口方向(含二次项系数为0特例);
2如果是0分布,可以韦达定理解决
3.k分布或者区间分布:
(1)开口;(2)判别式;(3)对称轴;(4)f(x)正负,x是区间端点值
1.(2026广东模拟预测)若函数f(x)=x+ax+br+C有极值点x,x2,且x<x2,若f(c)=x2,
fx)=x,则关于x的方程3(f(x)》+2af()+b=0的不同实根个数是()】
A.3
B.4
C.5
D.6
,1,.1
2.(25-26高-下湖北荆州期中)已知函数f(x)=x++x-
若关于的方程
f(x)+mf(x)+n=0(m,neR)恰有6个不同的实数解,则实数n的取值范围为()
A.(-0∞,4)
B.(0,4)
C.(4,+o)
D.(0,+o0)
x+1,x<0
3.(25-26高二下浙江丽水期中)设a
。'函数八=xa+2)x+(a+Dxx≥0答阿数
beR
y=f(x)-(a+1)x-b恰有3个零点,则()
A.a<-2,b<0
B.a<-2,b>0
c.2<a<0-ga+2<bs0
D.-2<a(0,b)0
10g2(x+1),x>-1
4.(24-25高三上河南洛阳阶段检测)已知定义域为的函数f(x)=1,x=-1
,若关于x的方程
及
2,x<-1
f(x)-bf()-c=0有无数个不同的实数解,但只有三个不同的实数解,x,∈[-1,+),则
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f(x+x2+x3+b+C)=()
A.l0g25
B.log26
C.3
D.2
题型08一元二次嵌套5:内外复合型
点方法技巧
内外复合型,选择适当的方式换元,通过换元简化函数形式。
1.(25-26高-上湖南常德期末)已知函数f(x)=
logzx,x>0
x2+2x+1,x,0则函数
g()=[f(f(x)-3[f(f(x)]+2零点的个数为()
A.9
B.14
C.16
D.18
2.(2024全国模拟预测)已知函数()-
-x2-2ax,x≤0
mx>0(0ca<分,西数
g(x)=f(f(x)-f(x)-1,则函数g(x)的零点个数为()
A.1
B.2
C.3
D.4
e,x≤0
3.(24-25高二下山西运城期末)已知函数f(x)=
血,x>0(e为自然对数的底数),则函数
F()=f[/(]+2f()-1的零点个数为()
A.5
B.6
C.7
D.8.
x2+2,x≤0,
4、2025河北保定二模)已知函数国og,x0记函数g)=f/(》f)-2的n个零点为
x((i=1,2,…,n),则xx2…xn=())
A.1
B.2
C.3
D.4
题型09镶嵌与零点:整数解型
方法技巧
x+4x>0,
1.(25-26高一上河北承德期中)已知函数f(x)=
若方程
log2 (1-x),x<0,g(x)=x2+ax+b
g(f(x)=0有且仅有5个不相等的整数解,则下列说法正确的是()
A.a=9
B.b=20
C.最大的整数解是4
D.最小的整数解是-31
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2:(25-26高三河南阶段检测)已知函数f(x)=
x2-x,x<0
2x-,x≥0若关于的不等式[了(<时(x)恰有
1个整数解,则实数a的取值可以为()
A.-6
B.-5
C.1.5
D.2.3
3.(2025辽宁三模)已知函数f)=血x
:关于x的不等式a()-f()>0只有1个整数解,则实数a
的取值范围是
-x2+3x,x≥0
4.(22-23高一上四川成都期末)已知函数f()=
x2-3x,x<0·
若关于x的不等式
[f(x)]-a时(x)-b<0恰有-个整数解,则实数a的最小值是
Jieshu
8/8