内容正文:
4.5.1 函数的零点与方程的解【课时步步练】
2026-2027学年高一数学同步备课系列【提升题】——解析版
一、选择题(共8小题)
1.函数f(x)=x2-8x+16的零点是 ( )
A.(0,4) B.(4,0) C.4 D.8
【答案】C
【解析】由f(x)=x2-8x+16=0,得x=4,所以函数f(x)=x2-8x+16的零点是4,故选C.
2.若函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,且f(a)f(b)>0,则函数f(x)在区间(a,b)内( )
A.必有唯一零点 B.一定没有零点
C.必有无数个零点 D.可能有两个零点
【答案】D
【解析】f(x)在区间(a,b)内的零点情况不确定,可以无零点,也可能有零点,有零点的话,零点个数不定.
3.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为 ( )
A.,0 B.-2,0
C. D.0
【答案】D
【解析】当x≤1时,由f(x)=0,得2x-1=0,所以x=0;
当x>1时,由f(x)=0,得1+log2x=0,所以x=,不成立.
综上,函数f(x)的零点为0.
故选D.
4.已知函数f(x)=x|x-4|,若直线y=a与函数f(x)的图象有三个交点A,B,C,它们的横坐标分别为x1,x2,x3,则x1+x2+x3的取值范围是( )
A.(6,6+2) B.[8,6+2) C.[6,6+2) D.(8,6+2)
【答案】D
【解析】f(x)=x|x-4|=
其图象如图所示,
设函数y=f(x)的图象与直线y=a的交点的对应横坐标分别为x1,x2,x3,则x1+x2=4,4<x3<2+2,所以8<x1+x2+x3<6+2.
5.(2025-2026·湖南长沙高一上期中)函数的零点所在区间为()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由与在上均为单调增函数,
得在上单调递增.
,
.
因为单调递增且,
故的零点所在区间为.
答案为C.
6.已知函数,则函数的零点的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】令.
①当时,,则函数在上单调递增,
由于,由零点存在定理可知,存在,使得;
②当时,,由,解得,.
作出函数,直线,,的图象如下图所示:
由图象可知,直线与函数的图象有三个交点;
直线与函数的图象有两个交点;
直线与函数的图象有且只有一个交点.
综上所述,函数的零点个数为.
故选:D.
7.(2024-2025·湖南邵阳高一上期中)已知函数,则的零点所在区间为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为函数在上单调递增,
由,
得,
所以的零点所在区间为.
8.函数f(x)=(x2-1)·的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】要使函数有意义,则x2-4≥0,解得x≥2或x≤-2.由f(x)=0得x2-4=0或x2-1=0(不成立舍去),即x=2或x=-2.所以函数的零点个数为2.
二、多选题(共3小题)
9.(2025-2026·湖南湘潭高二上期中)已知函数,若,则()
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由,得或,
由且,得,
故;
由且,得;
故方程的解为或,
答案为AC.
10.若函数f(x)的图象在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法正确的有( )
A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点 B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点
C.f(x)在区间(1,2)上可能有零点 D.f(x)在区间(1,2)上一定有零点
【答案】AC
【解析】由题知f(0)·f(1)<0,
所以根据函数零点存在定理可得f(x)在区间(0,1)上一定有零点,
又f(1)·f(2)>0,
因此无法判断f(x)在区间(1,2)上是否有零点.
11.函数f(x)=x-2-log4|x|的零点所在的区间可能为 ( )
A.(-1,0) B.(0,1) C.(2,3) D.(3,4)
【答案】ABC
【解析】令f(x)=x-2-log4|x|=0,可得x-2=log4|x|,所以函数f(x)=x-2-log4|x|的零点所在区间等价于函数y=x-2与y=log4|x|图象的交点横坐标所在的区间,作出y=x-2与y=log4|x|的图象如图所示.由图可知函数y=x-2与y=log4x图象的三个交点的横坐标分别位于区间(-1,0),(0,1),(2,3)内,所以函数f(x)=x-2-log4|x|的零点所在的区间可能为(-1,0),(0,1),(2,3).故选ABC.
三、填空题(共3小题)
12.已知f(x)=则f(f(―2))= ,函数f(x)的零点的个数为 .
【答案】14 1
【解析】根据题意得f(-2)=(-2)2=4,则f(f(-2))=f(4)=24-2=16-2=14.
令f(x)=0,得2x-2=0,解得x=1,则函数f(x)的零点个数为1.
13.若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围为 .
【答案】(0,2)
【解析】由f(x)=|2x-2|-b=0,得|2x-2|=b.在同一平面直角坐标系中分别画出y=|2x-2|与y=b的图象,如图所示.则当0<b<2时,两函数图象有两个交点,从而函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点.
14.函数y=f(x)的定义域为R,在区间[0,+∞)上大致图象如图所示,若函数是偶函数,则函数的零点个数为 .
【答案】7
【解析】因为y=f(x)的图象关于y轴对称,
所以y=f(x)的图象为:故函数y=f(x)有7个零点.
四、解答题(共2小题)
15.(2025-2026·湖南长沙高一上期中)设二次函数,方程的两个根满足.
(1)当时,证明:;
(2)设函数的图象关于直线对称,证明:.
【答案】(1)解:令,
由方程的两根为且,
得.
当时,因为,
故,
又,
所以,
即.
,
因为,
所以,
由且,得,
故,
因此,即.
综上,.
(2)证明:由的图象关于直线对称,得.
由为方程的根,
即为方程的根,
由韦达定理得,
故.
将代入的表达式,
得.
由且,得,
故,
因此.
16.已知函数f(x)=log2(1-x)-log2(1+x).
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数g(x)=f(x)-x-1是否存在零点,若g(x)存在零点x0,请写出一个区间(a,b),满足x0∈(a,b),且b-a≤;若g(x)不存在零点,请说明理由.
【答案】解:(1)函数f(x)为奇函数.理由:由
得-1<x<1,
所以f(x)的定义域为(-1,1),
又f(-x)=log2(1+x)-log2(1-x)=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(2)g(x)=f(x)-x-1=log2-(x+1),x∈(-1,1),
又g(0)=log21-1=-1<0,
g(-)=log22-=>0,
故由函数零点存在定理可知,函数g(x)在(-,0)上存在零点x0,
此时,区间(-,0)满足题意.(答案不唯一,写出满足题意的区间(a,b)均可)
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4.5.1 函数的零点与方程的解【课时步步练】
2026-2027学年高一数学同步备课系列【提升题】——原卷版
一、选择题(共8小题)
1.函数f(x)=x2-8x+16的零点是 ( )
A.(0,4) B.(4,0) C.4 D.8
2.若函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,且f(a)f(b)>0,则函数f(x)在区间(a,b)内( )
A.必有唯一零点 B.一定没有零点
C.必有无数个零点 D.可能有两个零点
3.已知函数f(x)=则函数f(x)的零点为 ( )
A.,0 B.-2,0
C. D.0
4.已知函数f(x)=x|x-4|,若直线y=a与函数f(x)的图象有三个交点A,B,C,它们的横坐标分别为x1,x2,x3,则x1+x2+x3的取值范围是( )
A.(6,6+2) B.[8,6+2) C.[6,6+2) D.(8,6+2)
5.(2025-2026·湖南长沙高一上期中)函数的零点所在区间为()
A.
B.
C.
D.
6.已知函数,则函数的零点的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(2024-2025·湖南邵阳高一上期中)已知函数,则的零点所在区间为()
A. B.
C. D.
8.函数f(x)=(x2-1)·的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题(共3小题)
9.(2025-2026·湖南湘潭高二上期中)已知函数,若,则()
A. B. C. D.
10.若函数f(x)的图象在R上连续不断,且满足f(0)<0,f(1)>0,f(2)>0,则下列说法正确的有( )
A.f(x)在区间(0,1)上一定有零点 B.f(x)在区间(0,1)上一定没有零点
C.f(x)在区间(1,2)上可能有零点 D.f(x)在区间(1,2)上一定有零点
11.函数f(x)=x-2-log4|x|的零点所在的区间可能为 ( )
A.(-1,0) B.(0,1) C.(2,3) D.(3,4)
三、填空题(共3小题)
12.已知f(x)=则f(f(―2))= ,函数f(x)的零点的个数为 .
13.若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围为 .
14.函数y=f(x)的定义域为R,在区间[0,+∞)上大致图象如图所示,若函数是偶函数,则函数的零点个数为 .
四、解答题(共2小题)
15.(2025-2026·湖南长沙高一上期中)设二次函数,方程的两个根满足.
(1)当时,证明:;
(2)设函数的图象关于直线对称,证明:.
16.已知函数f(x)=log2(1-x)-log2(1+x).
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数g(x)=f(x)-x-1是否存在零点,若g(x)存在零点x0,请写出一个区间(a,b),满足x0∈(a,b),且b-a≤;若g(x)不存在零点,请说明理由.
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