1、第八节 函数与方程 A级·根底过关|固根基| 1.(2023届河南商丘九校期末联考)函数f(x)=(x2-1)·的零点个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选B 要使函数有意义,那么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.应选B. 2.函数f(x)=ln x-的零点所在的区间为( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 解析:选B 易知f(x)=ln x-在定义域(0,+∞)上是增函数, 又f(1)=-2<0,f(2)=l
2、n 2->0, 那么f(1)·f(2)<0,故f(x)的零点在区间(1,2)内. 3.(2023届福建晋江安溪一中等四校联考)设函数y=log3x与y=3-x的图象的交点为(x0,y0),那么x0所在的区间是( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 解析:选C 令m(x)=log3x+x-3,那么函数m(x)=log3x+x-3的零点所在的区间即为函数y=log3x与y=3-x的图象交点的横坐标所在的区间.因为m(x)=log3x+x-3单调递增且连续,且满足m(2)·m(3)<0,所以m(x)=log3x+x-3的零点在(2,3)内,从而可知方程
3、log3x+x-3=0的解所在的区间是(2,3),即函数y=log3x与y=3-x的图象交点的横坐标x0所在的区间是(2,3).应选C. 4.函数f(x)=2x+x+1,g(x)=log2x+x+1,h(x)=log2x-1的零点依次为a,b,c,那么( ) A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.b<a<c 解析:选A 令函数f(x)=2x+x+1=0,可知x<0,即a<0; 令g(x)=log2x+x+1=0,那么0<x<1,即0<b<1; 令h(x)=log2x-1=0,可知x=2,即c=2. 显然a<b<c. 5.a是函数f(x)=2x-logx的零点
4、假设0<x0<a,那么f(x0)的值满足( ) A.f(x0)=0 B.f(x0)>0 C.f(x0)<0 D.f(x0)的符号不确定 解析:选C f(x)在(0,+∞)上是增函数,假设0<x0<a,那么f(x0)<f(a)=0. 6.f(x)是奇函数且是R上的单调函数,假设函数y=f(2x2+1)+f(λ-x)只有一个零点,那么实数λ的值是( ) A. B. C.- D.- 解析:选C 令y=f(2x2+1)+f(λ-x)=0,那么由题意及f(x)是奇函数,得f(2x2+1)=-f(λ-x)=f(x-λ), 因为f(x)是R上的单调函数,所以2x2+1=x-λ只
5、有一个实根,即2x2-x+1+λ=0只有一个实根, 那么Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-. 7.(2023届长沙模拟)函数f(x)=那么使方程x+f(x)=m有解的实数m的取值范围是( ) A.(1,2) B.(-∞,-2] C.(-∞,1)∪(2,+∞) D.(-∞,1]∪[2,+∞) 解析:选D 当x≤0时,x+f(x)=m,即x+1=m,解得m≤1;当x>0时,x+f(x)=m,即x+=m,解得m≥2,即实数m的取值范围是(-∞,1]∪[2,+∞).应选D. 8.函数f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零点,那么a=( ) A.- B. C
6、 D.1 解析:选C f(x)=(x-1)2+a(ex-1+e1-x)-1, 令t=x-1,那么g(t)=t2+a(et+e-t)-1. ∵g(-t)=(-t)2+a(e-t+et)-1=g(t), ∴函数g(t)为偶函数. ∵f(x)有唯一零点,∴g(t)也有唯一零点. 又g(t)为偶函数,由偶函数的性质知g(0)=0, ∴2a-1=0,解得a=. 9.函数f(x)=x-的零点个数为________. 解析:令f(x)=0,得x=,在平面直角坐标系中分别画出函数y=x与y=的图象. 如下图,由图可知两函数图象有1个交点,故f(x)的零点只有1个. 答案:1 10.
7、在平面直角坐标系中,假设直线y=2a与函数y=|x-a|-1的图象只有一个交点,那么a的值为________. 解析: 函数y=|x-a|-1的图象如下图,因为直线y=2a与函数y=|x-a|-1的图象只有一个交点,故2a=-1,解得a=-. 答案:- 11.函数f(x)=那么函数y=2f2(x)-3f(x)的零点个数是________. 解析:由y=2f2(x)-3f(x)=0,得f(x)=0或f(x)=. 作出y=f(x)的图象(如图),由图象知,当f(x)=0时,方程有2个实根, 当f(x)=时,方程有3个实根. 故y=2f2(x)-3f(x)共有5个零点. 答案:5
8、 12.(2023年江苏卷)设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数,f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且f(x)是奇函数.当x∈(0,2]时,f(x)=,g(x)=其中k>0.假设在区间(0,9]上,关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,那么k的取值范围是________. 解析:根据函数f(x)的周期性及奇偶性作图,如下图. 由图知,当x∈(0,2]时,g(x)与f(x)的图象在x轴上方有2个公共点;当x∈(2,4]时,g(x)与f(x)的图象在x轴下方有1个公共点.由f(x)与g(x)的周期性知,当x∈(4,8]时,g(x)与f(x)的图象有3个公共点;当x∈
9、8,9]时,g(x)与f(x)的图象有2个公共点. 当y=k(x+2)与y=(0<x≤2)的图象相切时,求得k=,当直线y=k(x+2)过(1,1)时,k=,∴≤k<. 从而在(0,9]上,当f(x)=g(x)有8个不同实数根时,k的取值范围是. 答案: B级·素养提升|练能力| 13.(2023届武汉市高三质量监测)函数f(x)=-a.假设f(x)有两个零点,那么实数a的取值范围是( ) A.[0,1) B.(0,1) C. D. 解析:选C f′(x)=,所以f′(x),f(x)的变化如下表, x (-∞,1) 1 (1,+∞) f′(x) + 0
10、-
f(x)
极大值
假设a=0,那么当x<0时,f(x)<0,x>0时,f(x)>0,f(x)最多只有一个零点,所以a≠0.
假设f(x)有两个零点,那么-a>0,即a<,结合a=0时f(x)的符号知0 11、
当直线l经过点A时,有2=-×1+a,a=;
当直线l经过点B时,有1=-×1+a,a=.
由图可知,a∈时,函数y=f(x)的图象与l恰有两个交点.
另外,当直线l与曲线y=,x>1相切时,恰有两个公共点,此时a>0.
联立得=-x+a,即x2-ax+1=0,
由Δ=a2-4××1=0,得a=1(舍去负根).
综上,a∈∪{1}.应选D.
解法二:令g(x)=f(x)+x=当0≤x≤1时,g(x)=2+为增函数,其值域为;当x>1时,g(x)=+,对g(x)求导得g′(x)=-+,令g′(x)=0,得x=2,当x∈(1,2)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(2, 12、+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,∴当x=2时,g(x)min=g(2)=1,函数g(x)的简图如下图:
方程f(x)=-x+a恰有两个互异的实数解,即函数y=g(x)的图象与直线y=a有两个不同的交点,由图可知≤a≤或a=1满足条件,应选D.
15.假设曲线y=log2(2x-m)(x>2)上至少存在一点与直线y=x+1上的一点关于原点对称,那么m的取值范围为________.
解析:因为直线y=x+1关于原点对称的直线为y=x-1.
依题意,方程log2(2x-m)=x-1在(2,+∞)上有解.
那么m=2x-1在x∈(2,+∞)上有解,所以m>2,
又2x-m>0恒 13、成立,且2x>4,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(2,4].
答案:(2,4]
16.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=-2x+1,设函数g(x)=(-1<x<3),那么函数f(x)与g(x)的图象所有交点的横坐标之和为________.
解析:
因为f(x+1)=-f(x),所以f(x+1+1)=-f(x+1)=f(x),所以f(x)的周期为2.
由于f(x)为偶函数,所以f(1-x)=f(x-1)=f(x+1),
故f(x)的图象关于直线x=1对称.
又函数g(x)=的图象关于直线x=1对称,在同一坐标系内作出f(x)与g(x)在(-1,3)上的图象,如图,由图可知四个交点的横坐标关于x=1对称,其和为1×2×2=4.
答案:4
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