考向08函数与方程1.(2022年北京卷第14题)设函数,若存在最小值,则的一个取值为,的最大值为________.【答案】(答案不唯一),1【解析】由题意知,函数最值于函数单调性相关,故可考虑以为分界点研究函数的性质,当时,,该段的值域为,故整个函数没有最小值;当时,该段值域为,而的值域为,故此时的值域为,即存在最小值为,故第一个空可填写;当时,,该段的值域为,而的值域为,若存在最小值,则需满足,于是可得;当时,,该段的值域为,而的值域为,若存在最小值,则需满足,此不等式无解。综上,的取值范围是,故的最大值为1.2.(2022年浙江卷第14题)已知,则;若当时,,则的最大值为.【答案】【解析】由题可知:,所以.当时,令,解得;当时,令,解得.所以的解集为.所以的最大值为.3.(2022年天津卷第15题)定义函数代表与中较小的数,若至少有个零点,求的取值范围____________【答案】【解析】设在上的零点才会成为的零点,只有在时才会成为的零点,至少有个零点有以下三种情况:①且在上有两个零点,转化为与的交点②且在上有两个零点③且在上至少有一个零点,综上所述:的取值范围是1.判断函数零点个数的3种方法(1)方程法:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)定理法:利用定理不仅要求函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点.(3)图形法:转化为两个函数的图象的交点个数问题.先画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点. 2.根据函数零点的情况求参数的3种常用方法(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,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,转化成求函数值域问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解.3.利用函数零点位置的对称性求和(1)将函数零点问题转化为两个函数图像的交点问题;(2)①如果两个函数图像都关于直线x=a对称,那么这两2个函数图像的交点也关于直线x=a对称,则对应的两零点之和为2a。②如果两个函数图像都关于点(a,0)对称,那么这两个函数图像的交点也关于点(a,0)对称,则对应的两零点之和为2a。有关函数零点的三个结论1.若连续不断的函数f(x)在定义域上是单调函数,则f(x)至多有一个零点.2.连续不断的函数,其相邻两个零点之间的所有函数值保持同号.3.连续不断的函数图象通过零点时,函数值可能变号,也可能不变号.【易错点1】函数f(x)的零点是一个实数,是方程f(x)=0的根,也是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标.【易错点2】函数零点存在性定理是零点存在的一个充分条件,而不是必要条件;判断零点个数还要根据函数的单调性、对称性或结合函数图象等综合考虑.1.函数f(x)=lnx-eq\f(2,x)的零点所在的大致范围是( )A.(1,2) B.(2,3)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1))和(3,4)D.(4,+∞)【答案】B【解析】选B.易知f(x)为增函数,由f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3-eq\f(2,3)>0,得f(2)·f(3)<0.2.函数f(x)=log3x+x-2的零点所在的区间为( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)【答案】 B【解析】 方法一(定理法):函数f(x)=log3x+x-2的定义域为(0,+∞),并且f(x)在(0,+∞)上单调递增,图象是一条连续曲线.由题意知f(1)=-1<0,f(2)=log32>0,f(3)=2>0,根据零点存在性定理可知,函数f(x)=log3x+x-2有唯一零点,且零点在区间(1,2)内.方法二(图象法):函数f(x)的零点所在的区间转化为函数g(x)=log3x,h(x)=-x+2图象交点的横坐标所在的范围.作出两个函数的图象如图所示,可知f(x)的零点所在的区间为(1,2).故选B.3.已知实数a>1,01,00,由零点存在性定理可知f(x)在区间(-1,0)上存在零点.4.设函数f(x)=eq\f(1,3)x-lnx,则函数y=f(x)( )A.在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1)),(1,e)内均有零点B.在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1)),(1,e)内均无零点C.在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1))内有零点,在区间(1,e)内无零点D.在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1))内无零点,在区间(1,e)内有零点【答案】D【解析】选D.令f(x)=0得eq\f(1,3)x=lnx,作出函数y=eq\f(1,3)x和y=lnx的图象,如图,显然y=f(x)在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e),1))内无零点,在区间(1,e)内有零点.5.函数f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2+x-2,x≤0,,-1+lnx,x>0))的零点个数为( )A.3B.2C.1D.0【答案】 B【解析】 方法一(方程法):由f(x)=0,得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x≤0,,x2+x-2=0))或eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>0,,-1+lnx=0,))解得x=-2或x=e.因此函数f(x)共有2个零点.方法二(图形法):函数f(x)的图象如图所示,由图象知函数f(x)共有2个零点.6.已知函数f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-2x,x≤0,,1+\f(1,x),x>0,))则函数y=f(x)+3x的零点个数是( )A.0B.1C.2D.3【答案】 C【解析】选C.令f(x)+3x=0,则eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x≤0,,x2-2x+3x=0))或eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>0,,1+\f(1,x)+3x=0,))解得x=0或x=-1,所以函数y=f(x)+3x的零点个数是2.7.函数f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\r(1-x2),|x|≤1,,|x|,|x|>1,))若方程f(x)=a有且只有一个实数根,则实数a满足( )A.a=1B.a>1C.0≤a<1D.a<0【答案】 A【解析】方程f(x)=a有且只有一个实数根,即直线y=a与f(x)的图象有且只有一个交点,作出函数f(x)的图象如图所示,当a=1时,直线y=a与函数f(x)的图象有且只有一个交点,故选A.8.已知函数f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ex,x≤0,,lnx,x>0,))g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是________.【答案】[-1,+∞)【解析】函数g(x)=f(x)+x+a存在2个零点,即关于x的方程f(x)=-x-a有2个不同的实根,即函数f(x)的图象与直线y=-x-a有2个交点,作出直线y=-x-a与函数f(x)的图象,如图所示,由图可知,-a≤1,解得a≥-1.9.若函数f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x-a,x≤0,,lnx,x>0))有两个不同的零点,则实数a的取值范围是________.【答案】(0,1]【解析】当x>0时,由f(x)=lnx=0,得x=1.因为函数f(x)有两个不同的零点,则当x≤0时,函数f(x)=2x-a有一个零点.令f(x)=0,得a=2x.因为0<2x≤20=1,所以0t1),则t1<-1,t2≥-1.当t1<-1时,t1=f(x)有一解;当t2≥-1时,t2=f(x)有两解.综上,当a≥-1时,函数g(x)=f(f(x))-a有三个不同的零点.一、单选题1.(2022·江西赣州·二模(文))下列四个命题中正确的是( )A.若函数的定义域为,则的定义域为B.若正三角形的边长为,则C.已知函数,则函数的零点为D.“”是“”的既不充分也不必要条件【答案】D【解析】对于A选项,若函数的定义域为,对于函数,则有,解得,即函数的定义域为,A错;对于B选项,若正三角形的边长为,则,B错;对于C选项,已知函数,令,解得,所以,函数的零点为,C错;对于D选项,若,则、无意义,即“”“”;若,可取,,则,即“”“”.因此,“”是“”的既不充分也不必要条件,D对.故选:D.2.(2021·河南·模拟预测(理))已知是方程的解,是方程的解,则( )A.B.C.D.【答案】C【解析】在中,令,则有,因为与互为反函数,图象关于对称.依题意可知,就是直线与曲线,交点的横坐标,所以,所以,即.故选:C.3.(2022·北京西城·一模)如图,曲线为函数的图象,甲粒子沿曲线从点向目的地点运动,乙粒子沿曲线从点向目的地点运动.两个粒子同时出发,且乙的水平速率为甲的倍,当其中一个粒子先到达目的地时,另一个粒子随之停止运动.在运动过程中,设甲粒子的坐标为,乙粒子的坐标为,若记,则下列说法中正确的是( )A.在区间上是增函数B.恰有个零点C.的最小值为D.的图象关于点中心对称【答案】B【解析】由题意得:,所以,由得,令,则,因为在上递减,在上递增,所以在区间上是减函数,故A错误;令,得或,解得或,故B正确;因为,所以的最小值为,故C错误;因为,关于对称,是轴对称图形,所以不可能关于点中心对称,故D错误;故选:B4.(2021·四川·成都七中三模(理))已知函数,下列对于函数性质的描述,错误的是( )A.是的极小值点B.的图象关于点对称C.有且仅有三个零点D.若区间上递增,则的最大值为【答案】D【解析】.A:,,当时,单调递减,当时,单调递增,所以是的极小值点,故本选项描述正确;B:因为,所以的图象关于点对称,因此本选项描述正确;C:令,函数在同一直角坐标系内的图象如下图所示:通过图象可知两个函数的图象有三个交点,因此有且仅有三个零点,所以本选项描述正确;D:,当时,则有:,因此函数的增区间为:,显然有,所以的最大值为,因此本选项描述不正确,故选:D5.(2021·浙江绍兴·二模)已知,,设函数,若对任意的实数,都有在区间上至少存在两个零点,则( )A.,且 B.,且C.,且 D.,且【答案】B【解析】,若,则或,若,则;①当时,与一定是函数的零点,满足题意;②当时,可能的零点是与,因为至少存在两个零点,所以,而,所以.故选:B.【点睛】函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:
考向08函数与方程(重点)-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(全国通用)(解析版)
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