内容正文:
考点通关练 7函数的零点与方程的解模块练习
2027 届高考数学一轮复习
一、选择题(共8小题)
1.函数f(x)=ln x-的零点所在的大致区间是( )
A. B.(1,2)
C.(2,e) D.(2,3)
【答案】B
【解析】f(x)=ln x-的定义域为(0,+∞),
又y=ln x与y=-在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)=ln x-在(0,+∞)上单调递增,
又f(1)=-1<0,f(2)=ln 2->0,
所以f(1)f(2)<0,
2.已知函数f(x)=(m-2)xm为幂函数,若函数g(x)=lg x+x-m,则g(x)的零点所在区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【答案】C
【解析】由f(x)=(m-2)xm为幂函数,所以m-2=1,得m=3,所以g(x)=lg x+x-3,易知g(x)是增函数,则g(x)至多只有一个零点,因为g(2)=lg 2-1<0,g(3)=lg 3>0,所以g(x)的零点所在区间为(2,3).
3.函数f(x)=-2-x-1的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【答案】B
【解析】函数f(x)=-2-x-1的定义域为[0,+∞),
函数y=在[0,+∞)上单调递增,函数y=2-x在[0,+∞)上单调递减,
所以f(x)在[0,+∞)上单调递增.
由f(1)=1--1=-<0,f(2)=-1=-1.25>0,
所以函数f(x)=-2-x-1的零点所在的区间是(1,2).
4.函数f(x)=的零点个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【解析】当x≤0时,x2-1=0,解得x=-1;
当x>0时,f(x)=x-2+ln x在(0,+∞)上单调递增,并且f(1)=1-2+ln 1=-1<0,
f(2)=2-2+ln 2=ln 2>0,
即f(1)f(2)<0,
所以函数f(x)在区间(1,2)内必有一个零点,
综上,函数f(x)的零点个数为2.
5.(2025·渭南模拟)函数f(x)=3x|log2x|-1的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】函数f(x)=3x|log2x|-1的零点,
即3x|log2x|-1=0的解,即|log2x|=的解,
即y=|log2x|与y=图象的交点,如图所示,
从函数图象可知,y=|log2x|与y=有2个交点,即函数f(x)的零点个数为2.
6.已知函数f(x)=g(x)=f(x)-x-a,若函数g(x)有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,0) B.[1,+∞)
C.(-∞,1] D.[2,+∞)
【答案】D
【解析】由函数f(x)=
因为g(x)=f(x)-x-a,令g(x)=0,即f(x)=x+a,
由函数g(x)有2个零点,即y=f(x)和y=x+a的图象有两个交点,
在同一坐标系内画出两个函数的图象,如图所示,
结合函数的图象,要使函数g(x)有2个零点,则a≥2,
所以实数a的取值范围为[2,+∞).
7.(2025·镇江模拟)已知a∈R,函数f(x)=在R上没有零点,则实数a的取值范围为( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.[1,+∞)∪{0} D.(1,+∞)∪{0}
【答案】D
【解析】当x≤0时,0<ex≤1,
若关于x的方程ex=a无解,则a≤0或a>1;
当x>0时,ln(x+1)>0,
若关于x的方程ln(x+1)=-a无解,则a≥0.
综上,a的取值范围为(1,+∞)∪{0}.
8.(2024·贵阳模拟)已知函数f(x)=x+log2x-4的零点为x1,g(x)=x+loga(x-1)-5(a>1)的零点为x2,若x2-x1>1,则实数a的取值范围是( )
A.(1) B.(2)
C.(1,2) D.(2,+∞)
【答案】D
【解析】因为f(2)=2+1-4=-1<0,f(3)=3+log23-4=log23-1>0,
由函数零点存在定理,所以x1∈(2,3),
由题意可知,
x1+log2x1-4=x2+loga(x2-1)-5=0,
即x1+log2x1-4=x2-1+loga(x2-1)-4,
即x1+log2x1=x2-1+loga(x2-1),
因为x2-x1>1,所以x1<x2-1,
则log2x1>loga(x2-1),又a>1,
2<x1<x2-1,所以a>2.
二、多选题(共3小题)
9.下列说法正确的是( )
A.函数f(x)=x2+2x-8的零点是(-4,0),(2,0)
B.方程ex=3+x在区间(-3,0),(0,10)上有解
C.函数y=3x,y=log3x的图象关于y=x对称
D.用二分法求方程3x+3x-8=0在(1,2)内的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的解落在区间(1,1.25)上
【答案】BC
【解析】对于A,令f(x)=x2+2x-8=0,解得x1=-4,x2=2,即函数f(x)=x2+2x-8的零点是-4和2,故A错误;
对于B,令f(x)=ex-x-3,则f(-3)=e-3>0,f(0)=-2<0,f(10)=e10-13>210-13=1 024-13=1 011>0,所以由函数零点存在定理可知f(x)=ex-x-3在区间(-3,0),(0,10)内有零点,即方程ex=3+x在区间(-3,0),(0,10)内有解,故B正确;
对于C,函数y=3x,y=log3x互为反函数,所以函数y=3x,y=log3x的图象关于y=x对称,故C正确;
对于D,用二分法求方程3x+3x-8=0在(1,2)内的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的解落在区间(1.25,1.5)上,故D错误.
10.(2025·大连模拟)已知x1,x2分别是函数f(x)=2x-和g(x)=log2x-的零点,则( )
A.-x2=0
B.log2x1+log2x2=0
C.x2>2
D.·log2x2=1
【答案】ABD
【解析】由题设知,f(x)的零点为函数y=2x与函数y=图象交点的横坐标;g(x)的零点为函数y=log2x与函数y=图象交点的横坐标,由y=2x与y=log2x的图象关于直线y=x对称,y=的图象关于直线y=x对称,
所以x1,x2关于直线y=x对称,
y=2x,y=log2x,y=的图象如图所示,
所以点(x1)与点(x2,log2x2)关于直线y=x对称,
即
故-x2=0·log2x2=1,
log2x1+log2x2=log2(x1x2)=0,A,B,D对;
若x2>2,即x2=>2⇒x1>1,此时x1x2>2,与x1x2=1矛盾,C错.
11.(2024·柳州模拟)已知函数f(x)=令h(x)=f(x)-k,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞)
B.当h(x)有3个零点时,k∈(-4,-3]
C.当k=-2时,h(x)的所有零点之和为-1
D.当k∈(-∞,-4)时,h(x)有1个零点
【答案】BD
【解析】函数f(x)=
结合二次函数和对数函数的图象和性质,作函数f(x)的图象如图所示,
由图象可知,函数f(x)的单调递增区间为(-1,0)和(0,+∞),A选项错误;
h(x)的零点即函数y=f(x)的图象和直线y=k交点的横坐标,由图象可知,当h(x)有3个零点时,k∈(-4,-3],B选项正确;
解方程可知,当k=-2时,h(x)有两个零点,-1-和1,所有零点之和为-C选项错误;
当k∈(-∞,-4)时,函数y=f(x)的图象和直线y=k有1个交点,即h(x)有1个零点,D选项正确.
三、填空题(共3小题)
12.设f(x)=|x2-2x|,则函数y=f(x)-2 024的所有零点之和为 .
【答案】2
【解析】由一元二次函数的图象和性质可知函数f(x)=|x2-2x|的图象如图所示,
根据图象可知y=f(x)-2 024共有2个零点,且2个零点关于直线x=1对称,
所以零点之和为2.
13.在用二分法求方程x2=3的正实数根的近似值(精确度为0.001)时,若我们选取的初始区间是[1.7,1.8],为达到精确度要求至少需要计算的次数是 .
【答案】7
【解析】设至少需要计算n次,则n满足<0.001,即2n>100,由于26=64,27=128,故要达到精确度要求至少需要计算7次.
14.函数f(x)=·cos x的零点个数为 .
【答案】6
【解析】令36-x2≥0,解得-6≤x≤6,
所以f(x)的定义域为[-6,6].
令f(x)=0得36-x2=0或cos x=0,
由36-x2=0得x=±6,
由cos x=0得x=+kπ,k∈Z,
又x∈[-6,6],所以x的取值为--.
故f(x)共有6个零点.
四、解答题(共2小题)
15.已知二次函数f(x)=x2-bx+c(c≠0)的单调递增区间为[2,+∞),且有一个零点为c.
(1)证明:f(x+2)是偶函数;
(2)若函数g(x)=f(x)-mx+1在(1,3)上有两个零点,求m的取值范围.
【答案】(1)证明由二次函数f(x)=x2-bx+c(c≠0)的单调递增区间为[2,+∞),
可得=2,解得b=4.
又因为f(x)有一个零点为c,则f(c)=c2-4c+c=0,
解得c=3或c=0(舍去),
所以f(x)=x2-4x+3=(x-2)2-1,
因为f(-x+2)=x2-1=f(x+2),所以f(x+2)是偶函数.
(2)解由(1)可知g(x)=x2-4x+3-mx+1=x2-(4+m)x+4,
因为g(x)在(1,3)上有两个零点,
则满足
解得0<m<
所以实数m的取值范围为.
16.已知函数f(x)=log2(2+x)-log2(2-x).
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)若关于x的方程f(x)=log2(a+x)有两个不同的实数根,求实数a的取值范围.
【答案】(1)f(x)为奇函数,理由如下:
由题意得解得-2<x<2,即函数f(x)的定义域为(-2,2),故定义域关于原点对称.
又f(-x)=log2(2-x)-log2(2+x)=-f(x),
故f(x)为奇函数.
(2)由f(x)=log2(a+x),
得log2(2+x)-log2(2-x)=log2(a+x),
所以=a+x,
所以a=-x=-x=+(2-x)-3,
故方程f(x)=log2(a+x)有两个不同的实数根可转化为方程a=+(2-x)-3在区间(-2,2)上有两个不同的实数根,即函数y=a与y=+(2-x)-3在区间(-2,2)上的图象有两个交点.
设t=2-x,x∈(-2,2),则y=+t-3,t∈(0,4).
作出函数y=+t-3,t∈(0,4)的图象,如图所示.
当1<a<2时,函数y=a与y=+t-3,t∈(0,4)的图象有两个交点,即关于x的方程f(x)=log2(a+x)有两个不同的实数根,
故实数a的取值范围是(1,2).
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考点通关练 7函数与方程的综合应用模块练习
2027 届高考数学一轮复习
一、选择题(共8小题)
1.函数f(x)=ln x-的零点所在的大致区间是( )
A. B.(1,2)
C.(2,e) D.(2,3)
2.已知函数f(x)=(m-2)xm为幂函数,若函数g(x)=lg x+x-m,则g(x)的零点所在区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
3.函数f(x)=-2-x-1的零点所在的区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
4.函数f(x)=的零点个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
5.(2025·渭南模拟)函数f(x)=3x|log2x|-1的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.已知函数f(x)=g(x)=f(x)-x-a,若函数g(x)有2个零点,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,0) B.[1,+∞)
C.(-∞,1] D.[2,+∞)
7.(2025·镇江模拟)已知a∈R,函数f(x)=在R上没有零点,则实数a的取值范围为( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C.[1,+∞)∪{0} D.(1,+∞)∪{0}
8.(2024·贵阳模拟)已知函数f(x)=x+log2x-4的零点为x1,g(x)=x+loga(x-1)-5(a>1)的零点为x2,若x2-x1>1,则实数a的取值范围是( )
A.(1) B.(2)
C.(1,2) D.(2,+∞)
二、多选题(共3小题)
9.下列说法正确的是( )
A.函数f(x)=x2+2x-8的零点是(-4,0),(2,0)
B.方程ex=3+x在区间(-3,0),(0,10)上有解
C.函数y=3x,y=log3x的图象关于y=x对称
D.用二分法求方程3x+3x-8=0在(1,2)内的近似解的过程中得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的解落在区间(1,1.25)上
10.(2025·大连模拟)已知x1,x2分别是函数f(x)=2x-和g(x)=log2x-的零点,则( )
A.-x2=0
B.log2x1+log2x2=0
C.x2>2
D.·log2x2=1
11.(2024·柳州模拟)已知函数f(x)=令h(x)=f(x)-k,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞)
B.当h(x)有3个零点时,k∈(-4,-3]
C.当k=-2时,h(x)的所有零点之和为-1
D.当k∈(-∞,-4)时,h(x)有1个零点
三、填空题(共3小题)
12.设f(x)=|x2-2x|,则函数y=f(x)-2 024的所有零点之和为 .
13.在用二分法求方程x2=3的正实数根的近似值(精确度为0.001)时,若我们选取的初始区间是[1.7,1.8],为达到精确度要求至少需要计算的次数是 .
14.函数f(x)=·cos x的零点个数为 .
四、解答题(共2小题)
15.已知二次函数f(x)=x2-bx+c(c≠0)的单调递增区间为[2,+∞),且有一个零点为c.
(1)证明:f(x+2)是偶函数;
(2)若函数g(x)=f(x)-mx+1在(1,3)上有两个零点,求m的取值范围.
16.已知函数f(x)=log2(2+x)-log2(2-x).
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)若关于x的方程f(x)=log2(a+x)有两个不同的实数根,求实数a的取值范围.
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