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Page第06講函數(shù)與方程(5類核心考點(diǎn)精講精練)1.5年真題考點(diǎn)分布5年考情考題示例考點(diǎn)分析關(guān)聯(lián)考點(diǎn)2024年新I卷,第7題,5分求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個(gè)數(shù)正弦函數(shù)圖象的應(yīng)用2024年新Ⅱ卷,第6題,5分根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍函數(shù)奇偶性的定義與判斷函數(shù)奇偶性的應(yīng)用求余弦(型)函數(shù)的奇偶性2024年新Ⅱ卷,第9題,6分求函數(shù)零點(diǎn)或方程根的個(gè)數(shù)求含sinx(型)函數(shù)的值域和最值求正弦(型)函數(shù)的對稱軸及對稱中心求正弦(型)函數(shù)的最小正周期2024年新Ⅱ卷,第11題,6分判斷零點(diǎn)所在的區(qū)間函數(shù)對稱性的應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性、極值與最值的綜合應(yīng)用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)2023年新I卷,第15題,5分根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)求參數(shù)范圍余弦函數(shù)圖象的應(yīng)用2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】本節(jié)內(nèi)容是新高考卷的命題載體內(nèi)容,通常會(huì)結(jié)合其他知識點(diǎn)考查,需要掌握函數(shù)零點(diǎn)的定義,難度不定,分值為5-6分【備考策略】1.結(jié)合學(xué)過的函數(shù)圖象,了解函數(shù)的零點(diǎn)與方程解的關(guān)系,會(huì)判斷函數(shù)零點(diǎn)所在區(qū)間及零點(diǎn)個(gè)數(shù)2.結(jié)合具體連續(xù)函數(shù)及其圖象的特點(diǎn),了解函數(shù)零點(diǎn)存在定理3.了解用二分法求方程的近似解,能借助計(jì)算工具用二分法求方程近似解【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容通常以函數(shù)為載體,考查函數(shù)零點(diǎn),是新高考復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容知識講解函數(shù)的零點(diǎn)一般的,對于函數(shù),我們把方程的實(shí)數(shù)根叫作函數(shù)的零點(diǎn)。零點(diǎn)存在性定理如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有,那么函數(shù)在區(qū)間內(nèi)必有零點(diǎn),即,使得注:零點(diǎn)存在性定理使用的前提是在區(qū)間連續(xù),如果是分段的,那么零點(diǎn)不一定存在函數(shù)單調(diào)性對零點(diǎn)個(gè)數(shù)的影響如果一個(gè)連續(xù)函數(shù)是單調(diào)函數(shù),那么它的零點(diǎn)至多有一個(gè)。因此分析一個(gè)函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)前,可嘗試判斷函數(shù)是否單調(diào)4、幾個(gè)“不一定”與“一定”(假設(shè)在區(qū)間連續(xù))(1)若,則“一定”存在零點(diǎn),但“不一定”只有一個(gè)零點(diǎn)。要分析的性質(zhì)與圖象,如果單調(diào),則“一定”只有一個(gè)零點(diǎn)(2)若,則“不一定”存在零點(diǎn),也“不一定”沒有零點(diǎn)。如果單調(diào),那么“一定”沒有零點(diǎn)(3)如果在區(qū)間中存在零點(diǎn),則的符號是“不確定”的,受函數(shù)性質(zhì)與圖象影響。如果單調(diào),則一定小于05、零點(diǎn)與單調(diào)性配合可確定函數(shù)的符號是一個(gè)在單增連續(xù)函數(shù),是的零點(diǎn),且,則時(shí),;時(shí),6、判斷函數(shù)單調(diào)性的方法(1)可直接判斷的幾個(gè)結(jié)論:①若為增(減)函數(shù),則也為增(減)函數(shù)②若為增函數(shù),則為減函數(shù);同樣,若為減函數(shù),則為增函數(shù)③若為增函數(shù),且,則為增函數(shù)(2)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性:判斷的單調(diào)性可分別判斷與的單調(diào)性(注意要利用的范圍求出的范圍),若,均為增函數(shù)或均為減函數(shù),則單調(diào)遞增;若,一增一減,則單調(diào)遞減(此規(guī)律可簡記為“同增異減”)(3)利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行判斷——求出單調(diào)區(qū)間從而也可作出圖象7、證明零點(diǎn)存在的步驟(1)將所證等式中的所有項(xiàng)移至等號一側(cè),以便于構(gòu)造函數(shù)(2)判斷是否要對表達(dá)式進(jìn)行合理變形,然后將表達(dá)式設(shè)為函數(shù)(3)分析函數(shù)的性質(zhì),并考慮在已知范圍內(nèi)尋找端點(diǎn)函數(shù)值異號的區(qū)間(4)利用零點(diǎn)存在性定理證明零點(diǎn)存在考點(diǎn)一、求函數(shù)的零點(diǎn)及零點(diǎn)個(gè)數(shù)1.(2024·山東青島·二模)函數(shù)的零點(diǎn)為(
)A.0 B.1 C. D.【答案】B【分析】令,解出即可.【詳解】因?yàn)?,令,解得,即函?shù)的零點(diǎn)為1.故選:B.2.(2024·江蘇·一模)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】利用三角函數(shù)的性質(zhì)求解即可.【詳解】令,得,則;故,,所以在共有4個(gè)零點(diǎn),故選:C.3.(23-24高三下·重慶·階段練習(xí))(多選)已知函數(shù)的零點(diǎn)為,的零點(diǎn)為,則(
)A. B.C. D.【答案】BCD【分析】將零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為交點(diǎn)問題,根據(jù)互為反函數(shù)的兩個(gè)函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】∵函數(shù)的零點(diǎn)為,的零點(diǎn)為,∴函數(shù)與函數(shù)圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,函數(shù)與函數(shù)圖象的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,作函數(shù)、函數(shù)、函數(shù)的圖象如圖6,點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為,∵函數(shù)與函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,∴點(diǎn)A、B關(guān)于直線對稱,又∵點(diǎn)A、B在直線上,∴點(diǎn)A、B關(guān)于原點(diǎn)對稱,對于A:∴,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對于B:易知,故選項(xiàng)B正確;對于C:∵,,,∴,即選項(xiàng)C正確;對于D:由零點(diǎn)存在定理易知,,∴,即,,故選項(xiàng)D正確,故選:BCD.1.(2023·上海徐匯·一模)函數(shù)的零點(diǎn)是.【答案】/0.5【分析】利用對數(shù)運(yùn)算及零點(diǎn)含義可得答案.【詳解】由題意可得函數(shù)的定義域?yàn)?,令可得,解得或(舍),故答案為:.2.(2024·河北·模擬預(yù)測)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)所有零點(diǎn)的和為(
)A.0 B. C. D.【答案】B【分析】利用和角的余弦公式及二倍角公式化簡函數(shù),由零點(diǎn)意義求得或,再借助正余弦函數(shù)圖象性質(zhì)求解即得.【詳解】依題意,,由,得或或(不符合題意,舍去),函數(shù)是偶函數(shù),在上的所有零點(diǎn)關(guān)于數(shù)0對稱,它們的和為0,正弦函數(shù)的周期為,方程在的兩根和為,在上的兩根和為,因此在上的兩根和構(gòu)成首項(xiàng)為,末項(xiàng)為的等差數(shù)列,共有項(xiàng),所有根的和為.故選:B3.(2024·河北·模擬預(yù)測)(多選)已知函數(shù)的零點(diǎn)分別為,則(
)A. B.C. D.【答案】ACD【分析】對于A,由題意得,進(jìn)而得即可求解判斷;對于B,先明確零點(diǎn)取值范圍,由取值范圍再結(jié)合即即可求解判斷;對于C,由即以及零點(diǎn)的取值范圍即可求解判斷;對于D,結(jié)合AB以及將轉(zhuǎn)化成即可判斷.【詳解】對于A,由題,,所以即,所以,故,故A正確;對于B,由得,故函數(shù)與圖象交點(diǎn)橫坐標(biāo)和與圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為函數(shù)和的零點(diǎn),如圖,由圖象性質(zhì)可知,又由A得,故,所以,故B錯(cuò);對于C,由上即,以及得:,故C對;對于D,由AB得,,,所以,故D對.故選:ACD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵一是由和得即,二是數(shù)形結(jié)合明確零點(diǎn)的取值范圍為且,接著對所判式子進(jìn)行變形放縮等即可判斷.考點(diǎn)二、求方程的根及根的個(gè)數(shù)1.(2024·浙江金華·三模)若函數(shù),則方程的實(shí)數(shù)根個(gè)數(shù)為(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【分析】求導(dǎo)得到函數(shù)單調(diào)性,畫出函數(shù)圖象,令,則,且,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,只有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,只有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,由3個(gè)解,從而得到答案.【詳解】,當(dāng)時(shí),,則,此時(shí)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,則,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,畫出函數(shù)和的圖象如下:令得,故,令,則,且,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,只有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,只有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象可知,由3個(gè)解,綜上,方程的實(shí)數(shù)根的個(gè)數(shù)為5.故選:D2.(2024·浙江溫州·三模)已知函數(shù),則關(guān)于方程的根個(gè)數(shù)不可能是(
)A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)【答案】C【分析】將原問題轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù),作出的圖象,分、、三種情況,結(jié)合圖象求解即可.【詳解】作出函數(shù)的圖象,如圖所示:
將原問題轉(zhuǎn)化為直線(過定點(diǎn))與函數(shù)的圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù),由圖可知,當(dāng)時(shí),直線與函數(shù)的圖象只有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng)時(shí),直線與函數(shù)的圖象沒有交點(diǎn);當(dāng)時(shí),直線與函數(shù)的圖象有三個(gè)交點(diǎn);所以直線與函數(shù)的圖象不可能有兩個(gè)交點(diǎn).故選:C.1.(23-24高三下·遼寧·階段練習(xí))已知函數(shù),則方程在區(qū)間上的所有實(shí)根之和為(
)A.2 B.4 C.6 D.8【答案】A【分析】首先確定的圖象關(guān)于對稱,然后分和兩種情況進(jìn)行討論,利用數(shù)形結(jié)合的方法,在同一直角坐標(biāo)系中畫出、,通過判斷兩函數(shù)在上的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可求出函數(shù)的實(shí)根和.【詳解】因?yàn)?,則,所以的圖象關(guān)于對稱,因?yàn)?,此時(shí)不成立,當(dāng)時(shí),由,即,則,,,,在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出與,的圖象如下所示:由圖可得與在上有且僅有個(gè)交點(diǎn),圖象都關(guān)于,所以所有的實(shí)根之和為.故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是判斷出關(guān)于對稱,再將方程的解轉(zhuǎn)化為函數(shù)與函數(shù)的交點(diǎn)橫坐標(biāo),根據(jù)對稱性計(jì)算.2.(22-23高一上·上?!て谀┮阎?,則方程的實(shí)數(shù)根個(gè)數(shù)不可能為(
)A.5個(gè) B.6個(gè) C.7個(gè) D.8個(gè)【答案】A【分析】作出的圖象,令,由對勾函數(shù)的性質(zhì)作出的圖象,再對分類討論,將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程(具體到每種類型時(shí)為常數(shù))的解的個(gè)數(shù)問題.【詳解】因?yàn)椋?dāng)時(shí),則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,,,當(dāng)時(shí),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,,,,,作出的圖象,如圖所示:令,由對勾函數(shù)的性質(zhì)可知在,上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,且,,則的圖象如下所示:①當(dāng)時(shí),令或,則關(guān)于的方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)解,關(guān)于的方程的方程也有兩個(gè)實(shí)數(shù)解,即此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為,(以下處理方法類似);②當(dāng)時(shí),令或或,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為6;③當(dāng)時(shí),令或或或,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為;④當(dāng)時(shí),或或或,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為;⑤當(dāng)時(shí),或或,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為;⑥當(dāng)時(shí),或,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為3;⑦當(dāng)時(shí),,此時(shí)對應(yīng)的個(gè)數(shù)為2.綜上可知,實(shí)數(shù)根個(gè)數(shù)不可能為5個(gè).故選:A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是作出的圖象,再對分類討論,將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于的方程(具體到每種類型時(shí)為常數(shù))的根的問題.考點(diǎn)三、求圖象的交點(diǎn)及交點(diǎn)個(gè)數(shù)1.(2024·全國·高考真題)當(dāng)時(shí),曲線與的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.3 B.4 C.6 D.8【答案】C【分析】畫出兩函數(shù)在上的圖象,根據(jù)圖象即可求解【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的的最小正周期為,函數(shù)的最小正周期為,所以在上函數(shù)有三個(gè)周期的圖象,在坐標(biāo)系中結(jié)合五點(diǎn)法畫出兩函數(shù)圖象,如圖所示:由圖可知,兩函數(shù)圖象有6個(gè)交點(diǎn).故選:C2.(2023·全國·高考真題)函數(shù)的圖象由函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度得到,則的圖象與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】先利用三角函數(shù)平移的性質(zhì)求得,再作出與的部分大致圖像,考慮特殊點(diǎn)處與的大小關(guān)系,從而精確圖像,由此得解.【詳解】因?yàn)橄蜃笃揭苽€(gè)單位所得函數(shù)為,所以,而顯然過與兩點(diǎn),作出與的部分大致圖像如下,
考慮,即處與的大小關(guān)系,當(dāng)時(shí),,;當(dāng)時(shí),,;當(dāng)時(shí),,;所以由圖可知,與的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為.故選:C.1.(2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測)函數(shù)與的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)是(
)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】D【分析】在同一坐標(biāo)系中,作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象得到交點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】函數(shù)與都是偶函數(shù),其中,,在同一坐標(biāo)系中,作出函數(shù)與的圖象,如下圖,由圖可知,兩函數(shù)的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為6.故選:D2.(2021·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的零點(diǎn)為軸上的所有整數(shù),則函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意明確函數(shù)的表達(dá)式,數(shù)形結(jié)合求出二者的交點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的零點(diǎn)為軸上的所有整數(shù),所以函數(shù)的最小正周期,所以,且,結(jié)合,可得,所以.作出函數(shù)與函數(shù)的圖象,如下圖所示,可知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有個(gè)交點(diǎn),故選:D.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:函數(shù)零點(diǎn)的求解與判斷(1)直接求零點(diǎn):令,如果能求出解,則有幾個(gè)解就有幾個(gè)零點(diǎn);(2)零點(diǎn)存在性定理:利用定理不僅要函數(shù)在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且,還必須結(jié)合函數(shù)的圖象與性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性)才能確定函數(shù)有多少個(gè)零點(diǎn);(3)利用圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù):將函數(shù)變形為兩個(gè)函數(shù)的差,畫兩個(gè)函數(shù)的圖象,看其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)有幾個(gè)不同的值,就有幾個(gè)不同的零點(diǎn).考點(diǎn)四、用零點(diǎn)存在性定理判斷零點(diǎn)所在區(qū)間1.(2022高三·全國·專題練習(xí))函數(shù)的零點(diǎn)所在的大致區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】首先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)零點(diǎn)存在性定理判斷即可.【詳解】的定義域?yàn)?,又與在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,又,,所以,根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)存在性定理可得函數(shù)的零點(diǎn)所在的大致區(qū)間為,故選:B.2.(23-24高三上·浙江寧波·期末)函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)零點(diǎn)存在性定理進(jìn)行求解.【詳解】由已知,可知為增函數(shù),且,,根據(jù)零點(diǎn)存在定理,函數(shù)在有零點(diǎn),且零點(diǎn)是唯一的.故選:B1.(23-24高三下·北京·階段練習(xí))函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)所在的區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】先判斷的單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理分析判斷.【詳解】因?yàn)榈亩x域?yàn)椋以趦?nèi)單調(diào)遞增,可知在內(nèi)單調(diào)遞增,且,所以函數(shù)的唯一一個(gè)零點(diǎn)所在的區(qū)間是.故選:B.2.(2024·陜西安康·模擬預(yù)測)函數(shù)的零點(diǎn)所在區(qū)間是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由零點(diǎn)存在性定理可得答案.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?,又,易知函?shù)在上單調(diào)遞增,又,所以在內(nèi)存在一個(gè)零點(diǎn),使.故選:C.考點(diǎn)五、根據(jù)零點(diǎn)、方程的根及圖象交點(diǎn)求參數(shù)范圍1.(2024·全國·高考真題)設(shè)函數(shù),,當(dāng)時(shí),曲線與恰有一個(gè)交點(diǎn),則(
)A. B. C.1 D.2【答案】D【分析】解法一:令,分析可知曲線與恰有一個(gè)交點(diǎn),結(jié)合偶函數(shù)的對稱性可知該交點(diǎn)只能在y軸上,即可得,并代入檢驗(yàn)即可;解法二:令,可知為偶函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)的對稱性可知的零點(diǎn)只能為0,即可得,并代入檢驗(yàn)即可.【詳解】解法一:令,即,可得,令,原題意等價(jià)于當(dāng)時(shí),曲線與恰有一個(gè)交點(diǎn),注意到均為偶函數(shù),可知該交點(diǎn)只能在y軸上,可得,即,解得,若,令,可得因?yàn)椋瑒t,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,則方程有且僅有一個(gè)實(shí)根0,即曲線與恰有一個(gè)交點(diǎn),所以符合題意;綜上所述:.解法二:令,原題意等價(jià)于有且僅有一個(gè)零點(diǎn),因?yàn)?,則為偶函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)的對稱性可知的零點(diǎn)只能為0,即,解得,若,則,又因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號成立,即有且僅有一個(gè)零點(diǎn)0,所以符合題意;故選:D.2.(2024·安徽合肥·三模)設(shè),函數(shù),若函數(shù)恰有5個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),可確定當(dāng)時(shí),函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),繼而作出的大致圖像,考慮時(shí)的圖象情況,分類討論,將零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題,數(shù)形結(jié)合,即可解決.【詳解】設(shè),當(dāng)時(shí),,此時(shí),由得,即,解得或,所以在上有2個(gè)零點(diǎn);時(shí),若,對稱軸為,函數(shù)的大致圖象如圖:此時(shí),即,則,所以無解,則無零點(diǎn),無零點(diǎn),綜上,此時(shí)只有兩個(gè)零點(diǎn),不符合題意,若,此時(shí)的大致圖象如下:令,解得(舍去),顯然在上存在唯一負(fù)解,所以要使恰有5個(gè)零點(diǎn),需,即,解得,所以.故選:D【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.3.(23-24高一上·重慶·期中)已知,若關(guān)于x的方程在上有解,則a的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)已知可得.當(dāng)時(shí),設(shè),,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性以及函數(shù)增長速度的快慢,結(jié)合函數(shù)圖象,列出不等式,求解即可得出;當(dāng)時(shí),代入方程求解,即可判斷;當(dāng)時(shí),設(shè),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在定理,列出不等式組,求解即可得出答案.【詳解】由已知可得,.當(dāng)時(shí),設(shè),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減.但是函數(shù)的遞減的速度要慢于函數(shù)的遞減速度,且.作出函數(shù)以及的圖象如圖,要使與在上有交點(diǎn),應(yīng)滿足,即.又,所以;當(dāng)時(shí),由已知可得,整理可得,解得,或(舍去),此時(shí)方程有解,滿足;當(dāng)時(shí),設(shè),函數(shù)以及均為上的增函數(shù),所以,在上單調(diào)遞增.要使在上有解,根據(jù)零點(diǎn)存在定理可知,應(yīng)有,即,解得.綜上所述,.故選:B.1.(2024·全國·高考真題)曲線與在上有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則的取值范圍為.【答案】【分析】將函數(shù)轉(zhuǎn)化為方程,令,分離參數(shù),構(gòu)造新函數(shù)結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得單調(diào)區(qū)間,畫出大致圖形數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】令,即,令則,令得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,,因?yàn)榍€與在上有兩個(gè)不同的交點(diǎn),所以等價(jià)于與有兩個(gè)交點(diǎn),所以.故答案為:2.(22-23高三上·河北張家口·期末)(多選)已知,方程,在區(qū)間的根分別為a,b,以下結(jié)論正確的有(
)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】題意說明分別是函數(shù)和的圖象與函數(shù)的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),利用這三個(gè)函數(shù)圖象都關(guān)于直線對稱得,,直接變形判斷AB,利用不等式知識判斷C,由零點(diǎn)存在定理確定,構(gòu)造函數(shù),確定其單調(diào)性,由單調(diào)性判斷D.【詳解】已知兩方程化為,,所以分別是函數(shù)和的圖象與函數(shù)的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),易知和的圖象關(guān)于直線對稱,而函數(shù)的圖象可以看作是由的圖象向右平移1個(gè)單位,再向上平移1個(gè)單位得到的,因此的圖象也關(guān)于直線對稱,所以點(diǎn)與關(guān)于直線對稱,,,,A正確;又,所以,,從而,B正確;,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)取等號,由于,而,因此,等號不成立,即,C錯(cuò)誤,,設(shè),則,,,所以,所以,時(shí),是減函數(shù),所以由得,所以,D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)零點(diǎn)與方程根的關(guān)系,解題關(guān)鍵是確定分別是函數(shù)和的圖象與函數(shù)的圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),利用這三個(gè)函數(shù)圖象都關(guān)于直線對稱得出的關(guān)系.3.(2024·天津·高考真題)若函數(shù)恰有一個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為.【答案】【分析】結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)與兩函數(shù)的交點(diǎn)的關(guān)系,構(gòu)造函數(shù)與,則兩函數(shù)圖象有唯一交點(diǎn),分、與進(jìn)行討論,當(dāng)時(shí),計(jì)算函數(shù)定義域可得或,計(jì)算可得時(shí),兩函數(shù)在軸左側(cè)有一交點(diǎn),則只需找到當(dāng)時(shí),在軸右側(cè)無交點(diǎn)的情況即可得;當(dāng)時(shí),按同一方式討論即可得.【詳解】令,即,由題可得,當(dāng)時(shí),,有,則,不符合要求,舍去;當(dāng)時(shí),則,即函數(shù)與函數(shù)有唯一交點(diǎn),由,可得或,當(dāng)時(shí),則,則,即,整理得,當(dāng)時(shí),即,即,當(dāng),或(正值舍去),當(dāng)時(shí),或,有兩解,舍去,即當(dāng)時(shí),在時(shí)有唯一解,則當(dāng)時(shí),在時(shí)需無解,當(dāng),且時(shí),由函數(shù)關(guān)于對稱,令,可得或,且函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,令,即,故時(shí),圖象為雙曲線右支的軸上方部分向右平移所得,由的漸近線方程為,即部分的漸近線方程為,其斜率為,又,即在時(shí)的斜率,令,可得或(舍去),且函數(shù)在上單調(diào)遞增,故有,解得,故符合要求;當(dāng)時(shí),則,即函數(shù)與函數(shù)有唯一交點(diǎn),由,可得或,當(dāng)時(shí),則,則,即,整理得,當(dāng)時(shí),即,即,當(dāng),(負(fù)值舍去)或,當(dāng)時(shí),或,有兩解,舍去,即當(dāng)時(shí),在時(shí)有唯一解,則當(dāng)時(shí),在時(shí)需無解,當(dāng),且時(shí),由函數(shù)關(guān)于對稱,令,可得或,且函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,同理可得:時(shí),圖象為雙曲線左支的軸上方部分向左平移所得,部分的漸近線方程為,其斜率為,又,即在時(shí)的斜率,令,可得或(舍去),且函數(shù)在上單調(diào)遞減,故有,解得,故符合要求;綜上所述,.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵點(diǎn)在于將函數(shù)的零點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與函數(shù)的交點(diǎn)問題,從而可將其分成兩個(gè)函數(shù)研究.一、單選題1.(23-24高一上·河北邢臺(tái)·階段練習(xí))函數(shù)的零點(diǎn)所在的區(qū)間為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)零點(diǎn)的存在性定理即可得解.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上都是增函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以的零點(diǎn)所在的區(qū)間為.故選:C.2.(2024高三·全國·專題練習(xí))若函數(shù)y=ax2+2x+1有且只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的值為(
)A.1 B.0C.0或1 D.一切實(shí)數(shù)【答案】C【解析】略3.(2024·山西·模擬預(yù)測)方程的實(shí)數(shù)根的個(gè)數(shù)為(
)A.9 B.10 C.11 D.12【答案】C【分析】作出函數(shù)和的圖象,由圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)得出結(jié)論.【詳解】設(shè),.在同一直角坐標(biāo)系內(nèi)畫出與的大致圖象,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.根據(jù)圖象可得兩個(gè)函數(shù)共有11個(gè)交點(diǎn).故選:C.4.(2024高三上·全國·競賽)方程的實(shí)數(shù)解的個(gè)數(shù)是(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【分析】根據(jù)對數(shù)的定義即可求解.【詳解】依題意,原方程等價(jià)于即,顯然只有一個(gè)正實(shí)根.故選:B.5.(23-24高一下·浙江·期中)已知函數(shù)則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】根據(jù)已知條件先畫出在不同定義域內(nèi)的圖象,需要求解函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),令,利用函數(shù)的圖象求解和兩個(gè)函數(shù)圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可.【詳解】由題意可知,的零點(diǎn)個(gè)數(shù)可以轉(zhuǎn)化為和函數(shù)的圖象交點(diǎn)個(gè)數(shù),它們的函數(shù)圖象如圖所示.故選:C.6.(23-24高二下·安徽蕪湖·期中)已知函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)t的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】采用參變分離法,將函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)探究函數(shù)的圖象及趨勢特征即得參數(shù)范圍.【詳解】由,,可得:,令,依題意,函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn),等價(jià)于函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).又,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,故時(shí),取得極大值,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故要使函數(shù)與函數(shù)的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).,需使,解得.故選:C.7.(23-24高三下·福建廈門·強(qiáng)基計(jì)劃)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】借助因式分解的方法,結(jié)合特殊角的三角函數(shù)值求解即得.【詳解】依題意,,而,顯然且,因此,由,得,解得或,所以在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是2.故選:B8.(2024·浙江紹興·三模)已知函數(shù)為偶函數(shù),若函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè),則(
)A.1 B.2 C.3 D.0【答案】C【分析】由函數(shù)的圖象關(guān)于對稱得零點(diǎn)關(guān)于對稱,但的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)可得答案.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)為偶函數(shù),所以,所以的圖象關(guān)于對稱,令,則,可得函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,所以函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,則函數(shù)的零點(diǎn)關(guān)于對稱,但的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè),則所以.故選:C.二、填空題9.(2024高三·全國·專題練習(xí))函數(shù)在所有零點(diǎn)之和為【答案】【分析】化簡函數(shù)為,令,求得方程的根,即可求解.【詳解】由,令,即,解得或,因?yàn)?,所以或或,所以零點(diǎn)之和為.故答案為:.10.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)f(x)=則使得方程x+f(x)=m有解的實(shí)數(shù)m的取值范圍是.【答案】【分析】方程有解,利用求函數(shù)的值域即可得到參數(shù)的范圍.【詳解】當(dāng)時(shí),,即有解,則;當(dāng)時(shí),,即有解,則,即實(shí)數(shù)m的取值范圍是.故答案為:一、單選題1.(2024·山東·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則使有零點(diǎn)的一個(gè)充分條件是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】首先判斷,此時(shí)可得的單調(diào)性,依題意可得,令,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性及零點(diǎn)存在性定理得到存在使得,從而得到有零點(diǎn)的充要條件為,即可判斷.【詳解】因?yàn)?,?dāng)時(shí),,所以,沒有零點(diǎn),故A錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí)與在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,,要使有零點(diǎn),則需,即,令,則在上單調(diào)遞減,且,,,所以存在使得,所以有零點(diǎn)的充要條件為,所以使有零點(diǎn)的一個(gè)充分條件是.故選:D2.(2024·甘肅張掖·模擬預(yù)測)函數(shù)的所有零點(diǎn)之和為(
)A.0 B.-1 C. D.2【答案】A【分析】令,即,構(gòu)造函數(shù)與函數(shù),畫出函數(shù)圖象,可知兩個(gè)函數(shù)圖象相交于兩點(diǎn),設(shè)為,得,進(jìn)而得到,即【詳解】由零點(diǎn)定義可知,函數(shù)的零點(diǎn),就是方程的實(shí)數(shù)根,令,則,顯然,所以,構(gòu)造函數(shù)與函數(shù),則方程的根,可轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題,根據(jù)圖象可知,兩個(gè)函數(shù)圖象相交于兩點(diǎn),所以此方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,即函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),設(shè)為,所以,,即,另外發(fā)現(xiàn),將代入,可得,所以也是函數(shù)的零點(diǎn),說明,即.故選:A.3.(2024·河北衡水·模擬預(yù)測)已知函數(shù)若關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】直線與函數(shù)的圖象有5個(gè)交點(diǎn),可得是奇函數(shù),可得只需直線與曲線有2個(gè)交點(diǎn)即可,即方程有2個(gè)實(shí)數(shù)根,利用導(dǎo)數(shù)即可求解.【詳解】由題意得,則直線與函數(shù)的圖象有5個(gè)交點(diǎn).顯然,直線與的圖象交于點(diǎn).又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以是奇函數(shù),則必須且只需直線與曲線有2個(gè)交點(diǎn)即可,所以方程有2個(gè)實(shí)數(shù)根.令,則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以.又當(dāng)趨近于0時(shí),,所以;當(dāng)趨近于時(shí),,所以必須且只需.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:直接法;分離參數(shù)法;數(shù)形結(jié)合法.4.(23-24高三下·浙江·階段練習(xí))已知函數(shù)的零點(diǎn)分別為,則的值是(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【分析】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)問題,指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),令,利用指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)和函數(shù)的對稱性求出,即可求的值.【詳解】由題意,,令,因?yàn)榕c互為反函數(shù),兩個(gè)函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,且的圖象也關(guān)于直線對稱,設(shè),則關(guān)于直線對稱,所以且由可得,所以.由可得,所以,又代入上式可得,則.故選:A.二、多選題5.(23-24高三下·云南昆明·階段練習(xí))已知函數(shù),若方程有五個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)a的值可以為(
)A. B. C. D.0【答案】AB【分析】畫出函數(shù)圖象,結(jié)合圖象可知,在有兩個(gè)零點(diǎn),列出不等式組求解即可.【詳解】,如圖所示,令,則,若方程有五個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則有兩個(gè)零點(diǎn)分別為,,由圖象可知,即,可得,解得,則實(shí)數(shù)的取值范圍是,故選:AB.6.(2024·湖南懷化·二模)已知函數(shù)的零點(diǎn)為的零點(diǎn)為,則(
)A. B.C. D.【答案】BC【分析】利用函數(shù)零點(diǎn)的意義,結(jié)合函數(shù)與互為反函數(shù),確定的關(guān)系,再逐項(xiàng)分析判斷得解.【詳解】依題意,,,則分別是直線與函數(shù),圖象交點(diǎn)的橫坐標(biāo),而函數(shù)與互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線對稱,又直線垂直于直線,則點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于直線對稱,則,于是,,,BC正確,A錯(cuò)誤;,即,D錯(cuò)誤.故選:BC
三、填空題7.(2024·寧夏銀川·二模)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求a的范圍【答案】【分析】根據(jù)零點(diǎn)的定義,轉(zhuǎn)化為的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題.結(jié)合反函數(shù)特征,得解.【詳解】的零點(diǎn)兩個(gè),即的根有兩個(gè).即的交點(diǎn)有兩個(gè).而互為反函數(shù),圖像關(guān)于對稱.當(dāng)兩個(gè)圖像均與相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為.分別求導(dǎo),所以,所以.,即,所以.當(dāng)時(shí)候,兩圖像有一個(gè)交點(diǎn),當(dāng),兩圖像有兩個(gè)交點(diǎn),即的零點(diǎn)兩個(gè).綜上所.故答案為:.8.(2024·天津·模擬預(yù)測)已知函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【答案】【分析】是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),再分段去絕對值符號,探討零點(diǎn)個(gè)數(shù)即得.【詳解】顯然是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)無零點(diǎn);當(dāng)時(shí),,由,得,因?yàn)楹瘮?shù)有3個(gè)零點(diǎn),必有,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為.故答案為:9.(2024·江蘇徐州·模擬預(yù)測)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為.【答案】【分析】本題根據(jù)已知條件給定的零點(diǎn)個(gè)數(shù),對參數(shù)a分類討論并結(jié)合函數(shù)圖象即可求解.【詳解】①當(dāng)時(shí),,由于時(shí),時(shí),此時(shí)只有一個(gè)零點(diǎn),所以不符合題意;②當(dāng)時(shí),,函數(shù)的大概圖象如圖所示,,由于時(shí),,時(shí),,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號,此時(shí)在上有,要使有兩個(gè)零點(diǎn),只需,即;③當(dāng)時(shí),,函數(shù)的大概圖象如圖所示,,由于函數(shù)在上是增函數(shù),故與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn),要使有兩個(gè)零點(diǎn),只需函數(shù)有一個(gè)零點(diǎn)即可,當(dāng)時(shí),恰好只有一個(gè)零點(diǎn).綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是.故答案為:.10.(2024·天津武清·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若函數(shù)恰有3個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【答案】【分析】本題首先可根據(jù)函數(shù)解析式研究函數(shù)在區(qū)間和上零點(diǎn)個(gè)數(shù),然后根據(jù)在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn),函數(shù)在區(qū)間上有2個(gè)零點(diǎn)或根據(jù)在區(qū)間上有2個(gè)零點(diǎn),函數(shù)在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn),即可得出結(jié)果.【詳解】當(dāng)時(shí),令,得,即,該方程至多兩個(gè)根;當(dāng)時(shí),令,得,該方程至多兩個(gè)根,因?yàn)楹瘮?shù)恰有3個(gè)不同的零點(diǎn),所以函數(shù)在區(qū)間和上均有零點(diǎn),若函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn),即直線與函數(shù)在區(qū)間上有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)的值域?yàn)?,則,解得,若函數(shù)在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn),則或,解得或,若函數(shù)在區(qū)間上也有兩個(gè)零點(diǎn),令,解得,,則,解得,若函數(shù)在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn),則且,解得;所以當(dāng)函數(shù)在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn),在區(qū)間上有兩個(gè)零點(diǎn)時(shí),需滿足,解得,當(dāng)函數(shù)在區(qū)間上有2個(gè)零點(diǎn),在區(qū)間上有1個(gè)零點(diǎn)時(shí),需滿足,解得,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)數(shù)目求參數(shù)的取值范圍,可將其轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)數(shù)目進(jìn)行求解,其中分段函數(shù)中一段可以有2個(gè)交點(diǎn)也可有1個(gè)交點(diǎn),據(jù)此結(jié)合總共有3個(gè)交點(diǎn)求解,考查分類討論思想,是難題.1.(2024·全國·高考真題)設(shè)函數(shù),則(
)A.當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn)B.當(dāng)時(shí),是的極大值點(diǎn)C.存在a,b,使得為曲線的對稱軸D.存在a,使得點(diǎn)為曲線的對稱中心【答案】AD【分析】A選項(xiàng),先分析出函數(shù)的極值點(diǎn)為,根據(jù)零點(diǎn)存在定理和極值的符號判斷出在上各有一個(gè)零點(diǎn);B選項(xiàng),根據(jù)極值和導(dǎo)函數(shù)符號的關(guān)系進(jìn)行分析;C選項(xiàng),假設(shè)存在這樣的,使得為的對稱軸,則為恒等式,據(jù)此計(jì)算判斷;D選項(xiàng),若存在這樣的,使得為的對稱中心,則,據(jù)此進(jìn)行計(jì)算判斷,亦可利用拐點(diǎn)結(jié)論直接求解.【詳解】A選項(xiàng),,由于,故時(shí),故在上單調(diào)遞增,時(shí),,單調(diào)遞減,則在處取到極大值,在處取到極小值,由,,則,根據(jù)零點(diǎn)存在定理在上有一個(gè)零點(diǎn),又,,則,則在上各有一個(gè)零點(diǎn),于是時(shí),有三個(gè)零點(diǎn),A選項(xiàng)正確;B選項(xiàng),,時(shí),,單調(diào)遞減,時(shí),單調(diào)遞增,此時(shí)在處取到極小值,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C選項(xiàng),假設(shè)存在這樣的,使得為的對稱軸,即存在這樣的使得,即,根據(jù)二項(xiàng)式定理,等式右邊展開式含有的項(xiàng)為,于是等式左右兩邊的系數(shù)都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在這樣的,使得為的對稱軸,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng),方法一:利用對稱中心的表達(dá)式化簡,若存在這樣的,使得為的對稱中心,則,事實(shí)上,,于是即,解得,即存在使得是的對稱中心,D選項(xiàng)正確.方法二:直接利用拐點(diǎn)結(jié)論任何三次函數(shù)都有對稱中心,對稱中心的橫坐標(biāo)是二階導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn),,,,由,于是該三次函數(shù)的對稱中心為,由題意也是對稱中心,故,即存在使得是的對稱中心,D選項(xiàng)正確.故選:AD【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:(1)的對稱軸為;(2)關(guān)于對稱;(3)任何三次函數(shù)都有對稱中心,對稱中心是三次函數(shù)的拐點(diǎn),對稱中心的橫坐標(biāo)是的解,即是三次函數(shù)的對稱中心2.(2023·全國·高考真題)已知函數(shù)在區(qū)間有且僅有3個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍是.【答案】【分析】令,得有3個(gè)根,從而結(jié)合余弦函數(shù)的圖像性質(zhì)即可得解.【詳解】因?yàn)?,所以,令,則有3個(gè)根,令,則有3個(gè)根,其中,結(jié)合余弦函數(shù)的圖像性質(zhì)可得,故,故答案為:.3.(2023·天津·高考真題)設(shè),函數(shù),若恰有兩個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)絕對值的意義,去掉絕對值,求出零點(diǎn),再根據(jù)根存在的條件即可判斷的取值范圍.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,即,若時(shí),,此時(shí)成立;若時(shí),或,若方程有一根為,則,即且;若方程有一根為,則,解得:且;若時(shí),,此時(shí)成立.(2)當(dāng)時(shí),,即,若時(shí),,顯然不成立;若時(shí),或,若方程有一根為,則,即;若方程有一根為,則,解得:;若時(shí),,顯然不成立;綜上,當(dāng)時(shí),零點(diǎn)為,;當(dāng)時(shí),零點(diǎn)為,;當(dāng)時(shí),只有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),零點(diǎn)為,;當(dāng)時(shí),只有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),零點(diǎn)為,;當(dāng)時(shí),零點(diǎn)為.所以,當(dāng)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)時(shí),且.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)定義去掉絕對值,求出方程的根,再根據(jù)根存在的條件求出對應(yīng)的范圍,然后根據(jù)范圍討論根(或零點(diǎn))的個(gè)數(shù),從而解出.4.(2022·天津·高考真題)設(shè),對任意實(shí)數(shù)x,記.若至少有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為.【答案】【分析】設(shè),,分析可知函數(shù)至少有一個(gè)零點(diǎn),可得出,求出的取值范圍,然后對實(shí)數(shù)的取值范圍進(jìn)行分類討論,根據(jù)題意可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式,綜合可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】設(shè),,由可得.要使得函數(shù)至少有個(gè)零點(diǎn),則函數(shù)至少有一個(gè)零點(diǎn),則,解得或.①當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)、的圖象如下圖所示:此時(shí)函數(shù)只有兩個(gè)零點(diǎn),不合乎題意;②當(dāng)時(shí),設(shè)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別為、,要使得函數(shù)至少有個(gè)零點(diǎn),則,所以,,解得;③當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)、的圖象如下圖所示:由圖可知,函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為,合乎題意;④當(dāng)時(shí),設(shè)函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)分別為、,要使得函數(shù)至少有個(gè)零點(diǎn),則,可得,解得,此時(shí).綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解.5.(2022·北京·高考真題)若函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)為,則;.【答案】1【分析】先代入零點(diǎn),求得A的值,再將函數(shù)化簡為,代入自變量,計(jì)算即可.【詳解】∵,∴∴故
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