摘要:
**基本信息**
本同步练通过基础巩固、中档应用、提升拓展三层设计,覆盖函数零点定义、存在性判定及综合应用,梯度合理,助力新授课知识从概念理解到迁移应用的递进。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|零点定义、存在性定理|单选及多选(题1-6),如充要条件判断(题2)强化概念辨析,培养推理能力|
|中档层|零点求解、个数判断|填空与解答(题7-10),如二次函数零点转化(题7)提升运算能力,体现数学思维|
|提升层|参数问题、综合应用|含参零点讨论(题14)、复合函数零点(题15),结合图象分析(题12),发展几何直观与模型意识|
内容正文:
4.5.1 函数的零点与方程的解
1. (2025秋·青岛期末)函数的零点所在区间为( )
A.(0, 1) B.(1, 2)
C.(2, 3) D.(3, 4)
2.有以下三个命题:
①“方程f(x)=0有实数解”是“函数y=f(x)有零点”的充要条件;
②“方程f(x)=0有实数解”是“函数y=f(x)的图象与x轴有交点”的充要条件;
③“函数y=f(x)有零点”是“函数y=f(x)的图象与x轴有交点”的充要条件.
其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
3. ( 2025秋·榆林期末 ) 的零点为 ( )
A. B.
C. D.
4. 已知函数的零点为和, 则( )
A. B.
C. D.
5.(多选)下列函数存在零点的是( )
A.y=x-
B.y=
C.y=logax2(a>0且a≠1)
D.y=
6.(多选)下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为(-1,0)
B.函数f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为-1
C.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点
D.函数f(x)的零点,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标
7.已知函数f(x)=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数g(x)=bx2-ax-1的零点是 .
8.请写出同时满足以下条件的一个函数: .
①该函数的定义域是R,且其图象是一条连续不断的曲线;
②该函数是偶函数;
③该函数恰有2个零点.
9.方程()x-=0的解的个数为 .
10.判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出其零点:
(1)f(x)=-x2+2x-1;
(2)f(x)=x4-x2;
(3)f(x)=4x+5;
(4)f(x)=log3(x+1).
11. (2025秋·重庆校级月考) 函数在区间内有零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
12.已知函数f(x)=若k>0,则函数y=|f(x)|-1的零点个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
13.已知函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次为a,b,c,则a,b,c的大小关系是 .(用“<”连接)
14. 若函数.
(1) 若,求函数的零点;
(2) 若函数在区间内恰有一个零点,求实数的取值范围。
15.(多选)已知定义域和值域均为[-a,a](a>0)的函数y=f(x)和y=g(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.方程f[g(x)]=0有且仅有三个解
B.方程g[f(x)]=0有且仅有三个解
C.方程f[f(x)]=0有且仅有九个解
D.方程g[g(x)]=0有且仅有一个解
16.已知二次函数f(x)满足f(0)=1,且f(x+1)-f(x)=2x-1,g(x)为偶函数,且当x≥0时,g(x)=f(x).
(1)求f(x)的解析式;
(2)在给定的坐标系内画出g(x)的图象;
(3)讨论函数h(x)=g(x)-t(t∈R)的零点个数.
4.5.1 函数的零点与方程的解
1.B 函数的零点所在区间是(1, 2). 故选:B.
2.D 方程f(x)=0有实数解⇔函数y=f(x)有零点⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点,故命题①②③均正确,故选D.
3.B 由,得,即. 所以函数的零点为. 故选:B.
4.A 根据题意, 函数的零点为和, 则方程的两根为和, 则, 解可得, 故. 故选: A.
5.ABC 令y=0,得选项A和C中的函数的零点均为1和-1;选项B中函数的零点为-和1;只有选项D中函数无零点.
6.BD 根据函数零点的定义,可知f(x)=x+1,x∈[-2,0]的零点为-1,即函数f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.因此B、D正确.
7.-,- 解析:由题意知,方程x2-ax-b=0的两根为2,3,∴即a=5,b=-6,∴方程bx2-ax-1=-6x2-5x-1=0的根为-,-,即为函数g(x)的零点.
8.f(x)=x2-1(答案不唯一) 解析:因为函数为定义在R上的偶函数,且恰有两个零点,故可取f(x)=x2-1(答案不唯一).
9.2 解析:方程()x-=0的解的个数,即函数y=()x和函数y=的图象的交点个数,如图所示.数形结合可得,函数y=()x和函数y=的图象的交点个数为2,故方程()x-=0的解的个数为2.
10.解:(1)令-x2+2x-1=0,解得x1=x2=1,
所以函数f(x)=-x2+2x-1的零点为1.
(2)令f(x)=x2(x-1)(x+1)=0,
解得x=0或x=1或x=-1,
故函数 f(x)=x4-x2的零点为0,-1和1.
(3)令4x+5=0,则4x=-5,
因为4x>0,-5<0,所以方程4x+5=0无实数解.
所以函数f(x)=4x+5不存在零点.
(4)令log3(x+1)=0,解得x=0,
所以函数f(x)=log3(x+1)的零点为0.
11.D 函数在区间内有零点,
即方程在区间内有解,
即方程在区间内有解,
令,
易知函数在上单调递减,在上单调递减,
所以是减函数,
又,,
所以函数的值域为,
即的取值范围为.
故选:D.
12.D 法一 令y=|f(x)|-1=0,得|f(x)|=1,即f(x)=1或f(x)=-1.当x>0时,由ln x=1或ln x=-1,得x=e或x=;当x≤0时,由kx+2=1或kx+2=-1,得x=-<0或x=-<0.则函数y=|f(x)|-1的零点个数是4.
法二 y=f(x)的图象如图①所示,
故y=|f(x)|的图象如图②所示.
令y=|f(x)|-1=0,即|f(x)|=1,y=|f(x)|的图象与y=1有4个交点,故函数y=|f(x)|-1的零点个数是4.
13.a<b<c 解析:画出函数y=3x,y=log3x,y=-x,y=-2的图象,如图所示,观察图象可知,函数f(x)=3x+x,g(x)=log3x+2,h(x)=log3x+x的零点依次是点A,B,C的横坐标,由图象可知a<b<c.
14.解:(1) 若,
令,则或,
所以函数的零点是;
(2) 由题意恰好有一个根,
即恰好有一个根,
所以恰好有一个根,
令,
即恰好有一个根,
令,
则函数是增函数,
所以的值域是。
故所求为
15.AD 设f(x)的零点为x1,x2,x3,且x1<x2<x3.由f[g(x)]=0,得g(x)=x1或g(x)=x2或g(x)=x3.由g(x)的图象可知满足条件的x的值有三个.故方程f[g(x)]=0有且仅有三个解,故A正确;同理,f[f(x)]=0最多有九个解,故C错误;因为g(x)=0有一个解,又g(x)每个对应的值只有一个相应的解,故g[g(x)]=0有且仅有一个解,而g[f(x)]=0最多有三个解,故B错误,D正确.
16.解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(0)=c=1,
因为f(x+1)-f(x)=[a(x+1)2+b(x+1)+1]-(ax2+bx+1)=2ax+a+b,
故2ax+a+b=2x-1,
所以解得
因此f(x)=x2-2x+1.
(2)当x≥0时,g(x)=f(x)=x2-2x+1,
当x<0时,-x>0,则g(-x)=(-x)2-2(-x)+1=x2+2x+1,
因为g(x)为偶函数,故g(-x)=g(x),
故g(x)=x2+2x+1,x<0,
综上,g(x)=
函数g(x)的图象如图所示:
(3)由图可知,g(1)=g(-1)=0,g(0)=1,
当t<0时,函数h(x)没有零点;
当t=0时,函数h(x)有两个零点;
当0<t<1时,函数h(x)有四个零点;
当t=1时,函数h(x)有三个零点;
当t>1时,函数h(x)有两个零点.
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