高三复习函数的零点部分高考试题汇编
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函数的零点班级 ___________ 姓名 __________ 知识必备1、函数零点定义.对于函数()D x x f y ∈=,,把使()0=x f 成立的实数x 叫作函数()D x x f y ∈=,的零点。
2、函数的零点与相应方程的根,函数的图像与x 轴交点之间的关系.方程()0=x f 有实根⇔函数()x f y =的图像与x 轴交点⇔函数()x f y =有零点. 3、函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数()x f y =在区间[]b a ,上的图像是一条连续曲线,并且有()()0<b f a f ,那么,函数()x f y =在区间()b a ,内有零点,即存在()b a c ,∈,使得()0=x f ,这个c 就是方程()0=x f 的根。
例题精练1、下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )x y A cos .= x y B s in .= x y C ln .= 1.2+=x y D2、函数()x x f x32+=的零点所在的一个区间是( ) ()12.--,A ()01.,-B ()10.,C ()21.,D 3、若0x 是方程2lg =+x x 的解,则0x 属于区间( )()10.,A ()1.251.,B ()1.751.25.,C ()21.75.,D4、函数()⎩⎨⎧>+-≤-+=0,ln 20,322x x x x x x f 的零点个数为____________.5、函数()()2,1≥∈-+=+n N n x x x f nn 在区间⎪⎭⎫⎝⎛121,内的零点个数为______.6、已知0x 是函数()xx f x-+=112的一个零点,若()()+∞∈∈,,10201x x x x ,则( ) ()()0,0.21<<x f x f A ()()0,0.21><x f x f B ()()0,0.21<>x f x f C ()()0,0.21>>x f x f D7、已知a 是()x x f x21log 2-=的零点,若a x <<00,则()0x f 的值满足( )()0.0=x f A ()0.0<x f B ()0.0>x f C ()符号不确定0.x f D8、若函数()a xx x f -+=2log 3在区间()21,内有零点,则实数a 的取值范围是( ) ()2log 1.3--,A ()2l o g 0.3,B ()12l o g .3,C ()4l o g 1.3,D9、若432<<<<b a ,且函数()b x x x f a -+=l o g 的零点()()Z n n n x ∈+∈1,0则.________=n10、若函数()x f 的零点与()224-+=x x g x的零点之差的绝对值不超过0.25,则()x f 可以是( )()1.-=x e x f A ()14.-=x x f B ()()21.-=x x f C ()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21ln .x x f D11、若函数()a x e x f x+-=2有零点,则a 的取值范围是_____________.12、若函数()()()1,ln ,2--=+=+=x x x h x x x g x x f x的零点分别为321,,x x x ,则321,,x x x 的大小关系是_____________.13、若定义在R 上的函数()x f 单调递增,且对任意()+∞∈,0x ,恒有()()1log 2=-x x f f ,则函数()x f 的零点为______________.14、若[]x 表示不超过实数x 的最大整数,()[]x x g =为取整数,0x 是函数()xx x f 2ln -=的零点,则().________0=x g15、已知()x f 是定义在R 上且周期为3的函数,当[)3,0∈x 时,()2122+-=x x x f ,若函数()a x f y -=在区间[]43,-上有10个零点(互不相同),则a 的取值范围是_____________.16、已知函数()()⎩⎨⎧>-≤-=2,22,22x x x x x f ,函数()(),2x f b x g --=其中R b ∈,若函数()()x g x f y -=恰有4个零点,则b 的取值范围是_____________.17、定义在R上的函数()x f 满足:()()()()()()()[]()()1log 1,03;22;1243+-=∈=+=-x xx f x x f x f x f x f 时,则函数()x x f y 3log -=的零点个数为___________.18、已知函数()(),log ,2121x x g x f x=⎪⎭⎫⎝⎛=记()()()()()()()⎩⎨⎧≥<=x g x f x f x g x f x g x h ,,,则函数()()5-+=x x h x F 的所有零点之和为___________.。
2023届新高考数学复习:专项(分段函数零点问题)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ天津南开ꞏ高三南开中学校考期末)已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,若函数()()g x f x m =+有两个零点,则m 的取值范围是( ) A .[)1,0-B .[)1,-+∞C .(),0∞-D .(],1-∞2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦3.(2023ꞏ陕西西安ꞏ高三统考期末)已知函数()e ,03,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩, 若函数()()()g x f x f x =--,则函数()g x 的零点个数为( )A .1B .3C .4D .54.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x = ()22122,2212,sin x a x ax a x a x a π⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩,若函数()f x 在[0,)+∞内恰有5个零点,则a 的取值范围是( )A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .5711,2,424⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知定义在R 上的函数()11,0,1,0,1x x x f x x x ⎧--≥⎪=⎨<⎪-⎩若函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(){}1,10,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭B .(){}1,10,14⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .()1,10,4⎡⎫-∞-⎪⎢⎣⎭D .(){}14,10,14⎡⎫--⎪⎢⎣⎭6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()1,0ln ,0x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪>⎩,则函数()()22g x f f x ⎡+⎤⎣⎦=+的零点个数为( )A .3B .4C .5D .67.(2023ꞏ四川绵阳ꞏ四川省绵阳南山中学校考一模)已知0a >,函数()=f x 22,43,x x a x ax x a -+≤⎧⎨-+>⎩,若()f x 恰有2个零点,则a 的取值范围是( ) A.[)2,⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭B .()[)0,12,+∞C.[)7,2,28⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭D.7,228⎛⎫⎡⎤⋃ ⎪⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭ 8.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()2ln ,0,1,0x x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩若函数()()=-g x f x k 有三个零点,则( ) A .e 1k -<≤ B .11e k -<< C .e 0k -<< D .10e k -<<9.(2023ꞏ广东广州ꞏ高三广州市真光中学校考期末)定义在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时,()[)[)12log (1),0,113,1,x x f x x x ⎧+∈⎪=⎨⎪--∈+∞⎩,则关于x 的函数()()(01)F x f x a a =-<<的所有零点之和为( )A .21a -B .12a -C .21a --D .12a --10.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222,12()=log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪⎨⎪->⎩,则函数()()3()22F x f f x f x =--⎡⎤⎣⎦的零点个数是 ( )A .4B .5C .6D .7二、多选题11.(2023ꞏ河南郑州ꞏ高三郑州市第七中学校考期末)已知函数()21,0log ,0kx x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的判断,其中正确的是( )A .当0k >时,有3个零点B .当0k <时,有2个零点C .当0k >时,有4个零点D .当0k <时,有1个零点12.(2023ꞏ河南濮阳ꞏ高三濮阳一高校考期中)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,函数()()2g x b f x =--,其中b ∈R ,若函数()()y f x g x =-恰有2个零点,则b 的值可以是( )A .1B .74C .2D .313.(2023ꞏ江西ꞏ高三校联考阶段练习)已知函数()221,0,2,0,x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩则以下判断正确的是( )A .若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围是()0,1B .函数()f x 在(),0∞-上单调递增C .直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点D .函数()f x 的图象与直线2y x =+有且只有一个公共点14.(2023ꞏ广东佛山ꞏ高三佛山市三水区实验中学校考阶段练习)已知()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,令()()g x f x a =-,则下列结论正确的有( )A .若()g x 有1个零点,则0a =B .()0f x >恒成立C .若()g x 有3个零点,则102a <<D .若()g x 有4个零点,则112a ≤< 15.(2023ꞏ黑龙江绥化ꞏ高三校考阶段练习)已知函数()31,0log ,0ax x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,若()(())1g x f f x =+,则下说法正确的是( )A .当0a >时,()g x 有4个零点B .当0a >时,()g x 有5个零点C .当a<0时,()g x 有1个零点D .当a<0时,()g x 有2个零点16.(2023ꞏ广东深圳ꞏ高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)对于函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,下列结论中正确的是( )A .任取12,[1,)x x ∈+∞,都有123()()2f x f x -≤ B .11511222222k f f f k +⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,其中N k ∈;C .()2(2)()k f x f x k k N *=+∈对一切[0,)x ∈+∞恒成立;D .函数()ln(1)y f x x =--有3个零点;17.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)已知函数lg ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数()[2()]g x f f x a =+有7个零点,则实数a 的可能取值是( )A .0B .14-C .13-D .15-18.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数f (x )=4,22021()(3),2x m x x m x m x ⎧-<⎨--⎩…恰有两个零点,则正整数m 的取值可能为( )A .1B .2C .15D .16三、填空题19.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)知函数()3223,015,1x x m x f x mx x ⎧++≤≤=⎨+>⎩,若函数()f x 有两个不同的零点,则实数m 的取值范围为_____________.20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数24,()1,x x x af x e x a ⎧-≤=⎨->⎩,若函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是______________.21.(2023ꞏ上海黄浦ꞏ高三上海市向明中学校考开学考试)已知函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则实数a 的取值范围为____________.22.(2023ꞏ黑龙江哈尔滨ꞏ高三黑龙江实验中学校考阶段练习)已知函数()f x 定义城为(]0,12,恒有()()44f x f x +=,(]0,4x ∈时()222x f x -=-;若函数()()()2g x f x t f x =+⋅有4个零点,则t 的取值范围为______.23.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x 2e 1,0,0x x ax x a x ⎧-≥=⎨++<⎩,恰有2个零点,则=a __________.24.(2023ꞏ北京ꞏ高三专题练习)已知函数ln ,0()e 1,0x x x f x x >⎧=⎨+≤⎩,且函数()()g x f x m =-恰有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是___________.25.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()()3221014680x x f x x x g x x x x x ⎧+>⎪=-+=⎨⎪---≤⎩,,,,,则函数()()()1h x f g x =-的零点为________.26.(2023春ꞏ上海浦东新ꞏ高三上海市川沙中学校考期中)已知函数()y f x =的定义域是[0,)+∞,满足2201()4513,?2834x x f x x x x x x ≤<⎧⎪=-+≤<⎨⎪-+≤<⎩且(4)()f x f x a +=+,若存在实数k ,使函数()()g x f x k =+在区间[0,2021]上恰好有2021个零点,则实数a 的取值范围为____27.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)若函数()()()2210,10k x f x x x kx x ⎧-<⎪=⎨⎪-->⎩恰有4个零点,则实数k 的取值范围是______.28.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若348,122()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩ 则()()6g x xf x =-在*1,2,n n N ⎡⎤∈⎣⎦内的所有零点之和为:__________.29.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数1,0()42,0xx x x f x x --⎧+>=⎨-≤⎩,若函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________30.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数32,0()461,0x e x f x x x x ⎧<=⎨-+≥⎩,则函数2()3[()]2()g x f x f x m =--有5个零点时m 的范围_____________.参考答案一、单选题1.(2023ꞏ天津南开ꞏ高三南开中学校考期末)已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,若函数()()g x f x m =+有两个零点,则m 的取值范围是( ) A .[)1,0- B .[)1,-+∞ C .(),0∞- D .(],1-∞【答案】A【答案解析】()()0()g x f x m f x m =+=⇔=-Q()g x ∴存在两个零点,等价于y m =-与()f x 的图象有两个交点,在同一直角坐标系中绘制两个函数的图象:由图可知,保证两函数图象有两个交点,满足01m <-≤,解得:[)1,0m ∈- 故选:A.2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】A【答案解析】设()(2)ln(1)g x x x =-+,()cos 34h x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,求导()23ln(1)ln(1)111x g x x x x x -'=++=++-++ 由反比例函数及对数函数性质知()g x '在(]1,,0m m ->上单调递增,且102g ⎛⎫'< ⎪⎝⎭,()10g '>,故()g x '在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内必有唯一零点0x ,当()01,x x ∈-时,()0g x '<,()g x 单调递减;当(]0,x x m ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增;令()0g x =,解得0x =或2,可作出函数()g x 的图像, 令()0h x =,即3,42x k k Z πππ+=+∈,在(]0,π之间解得12x π=或512π或34π, 作出图像如下图数形结合可得:π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ ,故选:A3.(2023ꞏ陕西西安ꞏ高三统考期末)已知函数()e ,03,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩, 若函数()()()g x f x f x =--,则函数()g x 的零点个数为( ) A .1B .3C .4D .5【答案】D【答案解析】当0x >时,0x -<,()3f x x -=当0x <时,0x ->,()e xf x --=()()()3e ,00,0e 3,0x x x x g x f x f x x x x -⎧->⎪∴=--==⎨⎪+<⎩,()()()()g x f x f x g x -=--=-,且定义域为R ,关于原点对称,故()g x 为奇函数,所以我们求出0x >时零点个数即可,(0,)3e x g x x x =->,()3e 0x g x '=->,令()3e 0x g x '=->,解得0ln3x <<,故()g x 在()0,ln 3上单调递增,在(ln3,)+∞单调递减,且(ln 3)3ln 330g =->,而()226e 0g =-<,故()g x 在(ln 3,2)有1零点,1311e 03g ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,故()g x 在1(,ln 3)3上有1零点,图像大致如图所示:故()g x 在()0,∞+上有2个零点,又因为其为奇函数,则其在(),0∞-上也有2个零点,且()00g =,故()g x 共5个零点, 故选:D.4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x = ()22122,2212,sin x a x a x a x a x a π⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩,若函数()f x 在[0,)+∞内恰有5个零点,则a 的取值范围是( )A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .5711,2,424⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】D【答案解析】当0a ≤时,对任意的0x ≥,()()22212f x x a x a =-+++在[)0,∞+上至多2个零点,不合乎题意,所以,0a >.函数()22212y x a x a =-+++的对称轴为直线12x a =+,()()22214247a a a ∆=+-+=-. 所以,函数()f x 在1,2a a ⎡⎫+⎪⎢⎣⎭上单调递减,在1,2a ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增,且()2f a a =-.①当470a ∆=-<时,即当704a <<时,则函数()f x 在[),a +∞上无零点, 所以,函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有5个零点,当0x a ≤<时,111222a x a -≤-+<,则()11222a x a πππ⎛⎫-≤-+< ⎪⎝⎭,由题意可得()5124a πππ-<-≤-,解得532a ≤<,此时a 不存在;②当Δ0=时,即当74a =时,函数()f x 在7,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上只有一个零点, 当70,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()2cos 2f x x π=-,则7022x ππ≤<,则函数()f x 在70,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭上只有3个零点,此时,函数()f x 在[)0,∞+上的零点个数为4,不合乎题意;③当()20Δ470f a a a ⎧=-≥⎨=->⎩时,即当724a <≤时,函数()f x 在[),a +∞上有2个零点,则函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有3个零点,则()3122a πππ-<-≤-,解得322a ≤<,此时724a <<; ④当()20Δ470f a a a ⎧=-<⎨=->⎩时,即当2a >时,函数()f x 在[),a +∞上有1个零点,则函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有4个零点,则()4123a πππ-<-≤-,解得522a ≤<,此时,522a <<.综上所述,实数a 的取值范围是75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D.5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知定义在R 上的函数()11,0,1,0,1x x x f x x x ⎧--≥⎪=⎨<⎪-⎩若函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(){}1,10,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭B .(){}1,10,14⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .()1,10,4⎡⎫-∞-⎪⎢⎣⎭D .(){}14,10,14⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【答案】B【答案解析】()()11,111,1x x x f x x x ⎧--≤⎪-=⎨->⎪⎩,故()()1,11111,1x x x f x x x ⎧-≤⎪-+=⎨-+>⎪⎩,则函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点等价于()11f x ax -+=有两个不同的解, 故()11,y f x y ax =-+=的图象有两个不同的交点,设()()()()1,01111,011,1x x x g x f x x x x x x ⎧⎪-≤≤⎪=-+=--<⎨⎪⎪-+>⎩又(),y g x y ax ==的图象如图所示,由图象可得两个函数的图象均过原点,若0a =,此时两个函数的图象有两个不同的交点, 当0a ≠时,考虑直线y ax =与()()201g x x x x =-≤≤的图象相切,则由2ax x x =-可得()2100a ∆=--=即1a =, 考虑直线y ax =与()11(1)g x x x=-+≥的图象相切,由11ax x =-+可得210ax x -+=,则140a ∆=-=即14a =.考虑直线y ax =与()2(0)g x x x x =-≤的图象相切,由2ax x x =-可得()2100a ∆=+-=即1a =-, 结合图象可得当114a <<或1a <-时,两个函数的图象有两个不同的交点, 综上,114a <<或1a <-或0a =, 故选:B.6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()1,0ln ,0x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪>⎩,则函数()()22g x f f x ⎡+⎤⎣⎦=+的零点个数为( ) A .3B .4C .5D .6【答案】B【答案解析】令()2t f x =+,当1x <-时,1()(,2)f x x x =+∈-∞-且递增,此时(,0)t ∈-∞,当10x -<<时,1()(,2)f x x x=+∈-∞-且递减,此时(,0)t ∈-∞,当210e <<x 时,()ln (,2)f x x =∈-∞-且递增,此时(,0)t ∈-∞, 当21e x >时,()ln (2,)f x x =∈-+∞且递增,此时(0,)t ∈+∞, 所以,()g x 的零点等价于()f t 与=2y -交点横坐标t 对应的x 值,如下图示:由图知:()f t 与=2y -有两个交点,横坐标11t =-、201t <<: 当11t =-,即()3f x =-时,在(),1x ∈-∞-、(1,0)-、21(0,)e上各有一个解;当201t <<,即2()1f x -<<-时,在21,e x ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭有一个解.综上,()g x 的零点共有4个. 故选:B7.(2023ꞏ四川绵阳ꞏ四川省绵阳南山中学校考一模)已知0a >,函数()=f x 22,43,x x ax ax x a -+≤⎧⎨-+>⎩,若()f x 恰有2个零点,则a 的取值范围是( )A.[)2,⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭B .()[)0,12,+∞C.[)72,8⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭D.7,28⎫⎡⎤⋃⎪⎢⎥⎪⎣⎦⎝⎭ 【答案】A【答案解析】①若2x =是一个零点,则需要2()43()f x x ax x a =-+> 只有一个零点, 即有2a ≥,且此时当x a >时,需要2430()x ax x a -+=>只 有一个实根, 而221612162120a ∆=-≥⨯-> ,解方程根得2x a =±,易得2a 2a <<<2a 即当2a ≥ 时, ()f x 恰有 2个零点,122,2x x a ==. ②若2x =不是函数的零点,则2x a =为函数的 2 个零点,于是22Δ161202a a a a ⎧<⎪=->⎨⎪<⎩ ,解得:1.2a << 综上:[)2,2a ∞⎛⎫∈⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭.故选:A.8.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()2ln ,0,1,0x x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩若函数()()=-g x f x k 有三个零点,则( ) A .e 1k -<≤ B .11e k -<< C .e 0k -<< D .10e k -<<【答案】D【答案解析】要使函数()f x k =有三个解,则()y f x =与y k =有三个交点,当0x >时,()ln f x x x =,则()ln 1f x x '=+,可得()f x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递增,∴0x >时,()ln f x x x =有最小值11e e f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且10e x <<时,ln 0x x <;当0x +→时,()0f x →;当x →+∞时,()f x →+∞; 当0x ≤时,2()1f x x =-+单调递增;∴()f x 图象如下,要使函数()g x 有三个零点,则10ek -<<,故选:D .9.(2023ꞏ广东广州ꞏ高三广州市真光中学校考期末)定义在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时,()[)[)12log (1),0,113,1,x x f x x x ⎧+∈⎪=⎨⎪--∈+∞⎩,则关于x 的函数()()(01)F x f x a a =-<<的所有零点之和为( )A .21a -B .12a -C .21a --D .12a --【答案】B【答案解析】由题设,画出[0,)+∞上()f x 的大致图象,又()f x 为奇函数,可得()f x 的图象如下:()F x 的零点,即为方程()0f x a -=的根,即()f x 图像与直线y a =的交点.由图象知:()f x 与y a =有5个交点:若从左到右交点横坐标分别为12344,,,,x x x x x , 1、12,x x 关于3x =-对称,126x x +=-;2、30x <且满足方程()()()333f x a f x a f x a =⇒-=-⇒-=-即()132log 1x a -+=,解得:312a x =-;3、45,x x 关于3x =轴对称,则456x x +=;1234512∴++++=-a x x x x x 故选:B10.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222,12()=log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪⎨⎪->⎩,则函数()()3()22F x f f x f x =--⎡⎤⎣⎦的零点个数是 ( ) A .4B .5C .6D .7【答案】A【答案解析】令(),()0t f x F x ==,则3()202f t t --=, 作出()y f x =的图象和直线32+2y x =,由图象可得有两个交点,设横坐标为12,t t ,∴120,(1,2)t t =∈.当1()f x t =时,有2x =,即有一解;当2()f x t =时,有三个解, ∴综上,()0F x =共有4个解,即有4个零点. 故选:A 二、多选题11.(2023ꞏ河南郑州ꞏ高三郑州市第七中学校考期末)已知函数()21,0log ,0kx x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的判断,其中正确的是( )A .当0k >时,有3个零点B .当0k <时,有2个零点C .当0k >时,有4个零点D .当0k <时,有1个零点【答案】CD【答案解析】令()10y f f x =+=⎡⎤⎣⎦,得()1f f x =-⎡⎤⎣⎦,设f (x )=t ,则方程()1f f x =-⎡⎤⎣⎦等价为f (t )=﹣1,①若k >0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有两个根其中t 2<0,0<t 1<1,由f (x )=t 2<0,此时x 有两解, 由f (x )=t 1∈(0,1)知此时x 有两解,此时共有4个解, 即函数y =f [f (x )]+1有4个零点.②若k <0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有一个根t 1,其中0<t 1<1,由f (x )=t 1∈(0,1),此时x 只有1个解,即函数y =f [f (x )]+1有1个零点. 故选:CD .12.(2023ꞏ河南濮阳ꞏ高三濮阳一高校考期中)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,函数()()2g x b f x =--,其中b ∈R ,若函数()()y f x g x =-恰有2个零点,则b 的值可以是( ) A .1B .74C .2D .3【答案】BD【答案解析】∵()()22,2,2,2,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,∴()222,02,0x x f x x x ⎧--≥-=⎨<⎩ , ∵函数()()y f x g x =-恰好有两个零点,∴方程()()0f x g x -=有两个解,即()(2)0f x f x b +--=有两个解, 即函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象有两个交点,()()222,022,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧++<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩ ,作函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象如下, 当12x =-和52x =,即115572222224f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ,结合图象可知,当724b <≤时,有不止两个交点, 当2b >或74b =时,满足函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象有两个交点, 当74b <时,无交点, 综上,2b >或74b =时满足题意,故选:BD.13.(2023ꞏ江西ꞏ高三校联考阶段练习)已知函数()221,0,2,0,x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩则以下判断正确的是( )A .若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围是()0,1B .函数()f x 在(),0∞-上单调递增C .直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点D .函数()f x 的图象与直线2y x =+有且只有一个公共点【答案解析】当0,x ≤()22211y x x x =--=++-,故()221,02,0x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩的图像如图所示,对AC ,函数()()g x f x m =-有3个零点,相当于()y f x =与y m =有3个交点,故m 的取值范围是()0,1,直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点,AC 对; 对B ,函数()f x 在(),0∞-上先增后减,B 错;对D ,如图所示,联立222y x y x x =+⎧⎨=--⎩可得解得20x y =-⎧⎨=⎩或11x y =-⎧⎨=⎩,由图右侧一定有一个交点,故函数()f x 的图象与直线2y x =+不止一个公共点,D 错.14.(2023ꞏ广东佛山ꞏ高三佛山市三水区实验中学校考阶段练习)已知()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,令()()g x f x a =-,则下列结论正确的有( )A .若()g x 有1个零点,则0a =B .()0f x >恒成立C .若()g x 有3个零点,则102a <<D .若()g x 有4个零点,则112a ≤< 【答案】AD【答案解析】()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,作出()f x 的图象,如图所示:因为()()g x f x a =-,所以()g x 的零点个数即为函数()y f x =与y a =的图象的交点的个数,对于A :若()g x 有1个零点,则函数()y f x =与y a =的图象仅有一个公共点,由图象得0a =,故A 正确;对于B :由图象得()0f x ≥恒成立,故B 错误;对于C :若()g x 有3个零点,则函数()y f x =与y a =的图象有三个公共点,由图象得1a =或者102a <<,故C 错误;对于D :若()g x 有4个零点,则函数()y f x =与y a =的图象有四个公共点,由图象得112a ≤<,故D 正确. 故选:AD .15.(2023ꞏ黑龙江绥化ꞏ高三校考阶段练习)已知函数()31,0log ,0ax x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,若()(())1g x f f x =+,则下说法正确的是( )A .当0a >时,()g x 有4个零点B .当0a >时,()g x 有5个零点C .当a<0时,()g x 有1个零点D .当a<0时,()g x 有2个零点【答案】AC【答案解析】当0a >时,令()f x t =,由()10f t +=,解得13t =或3t =或2t a=-. 作出函数()f x 的图象,如图1所示,易得()f x t =有4个不同的实数解, 即当0a >时,()g x 有4个零点.故A 正确,B 错误; 当a<0时,令()f x t =,所以()10f t +=,解得13t =或3t =或2t a=-(舍) 作出函数()f x 的图象,如图2所示,易得()f x t =有1个实数解, 即当a<0时,()g x 有1个零点.故C 正确,D 错误. 故选:AC.16.(2023ꞏ广东深圳ꞏ高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)对于函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,下列结论中正确的是( )A .任取12,[1,)x x ∈+∞,都有123()()2f x f x -≤B .11511222222k f f f k +⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,其中N k ∈;C .()2(2)()k f x f x k k N *=+∈对一切[0,)x ∈+∞恒成立;D .函数()ln(1)y f x x =--有3个零点;【答案】ACD【答案解析】作出函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩的图象如图所示.所以max min ()1,()1f x f x ==-.对于A :任取12,[1,)x x ∈+∞,都有()12max min 13()()()()122f x f x f x f x -≤-=--=.故A 正确; 对于B :因为151111,,222222kf f f k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以111?121511*********k k f f f k +⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭++++==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭- .故B 错误; 对于C :由1()(2)2f x f x =-,得到1(2)()2kf x k f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即()2(2)k f x f x k =+.故C 正确;对于D :函数()ln(1)y f x x =--的定义域为()1,+∞.作出()y f x =和ln(1)y x =-的图象如图所示:当2x =时,sin2ln10y π=-=;当12x <<时,函数()y f x =与函数()ln 1y x =-的图象有一个交点;当2x >时,因为2111s 49422in 41f f π⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,971ln 1ln 1224⎪->⎛⎫ ⎝>=⎭,所以函数()y f x =与函数()ln 1y x =-的图象有一个交点,所以函数()ln(1)y f x x =--有3个零点.故D 正确.故选:ACD17.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)已知函数lg ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数()[2()]g x f f x a =+有7个零点,则实数a 的可能取值是( ) A .0B .14-C .13-D .15-【答案】BD【答案解析】在0x ≤上()f x 单调递增且值域为(,1]-∞; 在01x <≤上()f x 单调递减且值域为[0,)+∞; 在1x >上()f x 单调递增且值域为(0,)+∞; 故()f x 的图象如下:由题设,()[2()]g x f f x a =+有7个零点,即[2()]f f x a =-有7个不同解,当0a -<时有2()1f x <-,即1()2f x <-,此时()g x 有1个零点;当0a -=时有2()1f x =±,即1()2f x =±,∴1()2f x =-有1个零点,1()2f x =有3个零点,此时()g x 共有4个零点;当0lg 2a <-≤时有12()lg 21f x -<≤-或12()12f x ≤<或12()2f x <≤, ∴1lg 21()022f x --<≤<有1个零点,11()42f x ≤<有3个零点,1(1)2f x <≤有3个零点,此时()g x 共有7个零点;当lg 21a <-≤时有lg 212()0f x -<≤或102()2f x <<或22()10f x <≤, ∴lg 21()02f x -<≤有1个零点,10()4f x <<有3个零点,1()5f x <≤有2个零点,此时()g x 共有6个零点;当1a ->时有102()10f x <<或2()10f x >, ∴10()20f x <<有3个零点,()5f x >有2个零点,此时()g x 共有5个零点; 综上,要使()g x 有7个零点时,则lg 20a -≤<,(lg 20.30103≈) 故选:BD18.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数f (x )=4,22021()(3),2x m x x m x m x ⎧-<⎨--⎩…恰有两个零点,则正整数m 的取值可能为( )A .1B .2C .15D .16【答案】AD【答案解析】函数f (x )的零点即为方程f (x )=0的解.当m =1时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣1=0,解得:x =0; 当x ≥2时,2021(x ﹣1)(x ﹣3)=0,解得:x =1或3,只取x =3. ∴函数有两个零点0或3.∴A 对;当m =2时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣2=0,解得:x =12; 当x ≥2时,2021(x ﹣2)(x ﹣6)=0,解得:x =2或6. ∴函数有三个零点12或2或6.∴B 错;当m =15时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣15=0,解得:x =log 415<2; 当x ≥2时,2021(x ﹣15)(x ﹣45)=0,解得:x =15或45. ∴函数有三个零点log 415或15或45.∴C 错;当m =16时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣16=0,解得:x =2不成立; 当x ≥2时,2021(x ﹣16)(x ﹣48)=0,解得:x =16或48. ∴函数有两个零点16或48.∴D 对; 故选:AD .三、填空题19.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)知函数()3223,015,1x x m x f x mx x ⎧++≤≤=⎨+>⎩,若函数()f x 有两个不同的零点,则实数m 的取值范围为_____________. 【答案】50m -<<【答案解析】由答案解析式知:在[0,1]上()f x 为增函数且()[,5]f x m m ∈+, 在(1,)+∞上,0m ≠时()f x 为单调函数,0m =时()5f x =无零点, 故要使()f x 有两个不同的零点,即1x =两侧各有一个零点,所以在(1,)+∞上()f x 必递减且()(,5)f x m ∈-∞+,则050m m <⎧⎨+>⎩,可得50m -<<.故答案为:50m -<<20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数24,()1,x x x af x e x a ⎧-≤=⎨->⎩,若函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是______________.【答案】)⎡⎡⎣⎣【答案解析】令()t f x =,则()()g x f t =,由于函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,所以()()0g x f t ==必有两解,所以20a -≤<或2a ≥.当20a -≤<时,()f x 的图像如下图所示,由图可知,()y f t =必有两个零点122,0t t =-=,由于()2f x t =有两个解,所以()1f x t =有一个解,即242a -≤-,解得0a ≤<.当2a ≥时,()f x 的大致图像如下图所示,()y f t =必有两个零点342,2t t =-=,由于()3f x t =有两个解,所以()4f x t =有一个解,所以242a -<,解得2a ≤<综上所述,实数a 的取值范围是)⎡⎡⎣⎣ .故答案为:)⎡⎡⎣⎣21.(2023ꞏ上海黄浦ꞏ高三上海市向明中学校考开学考试)已知函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则实数a 的取值范围为____________.【答案】1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案解析】因为函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,所以,0()ln ,0ax x f x x x ≤⎧=⎨>⎩,-,0()ln(-),0ax x f x x x ≥⎧-=⎨<⎩, 因为函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点, 所以函数()y f x =与()y f x =-恰有5个交点,如图,因为y ax =-与y ax =交于原点,要恰有5个交点,,0y ax x =->与ln y x =必有2个交点, 设,0y ax x =->与ln y x =相切,切点为(,)m n , 此时切线斜率为1100n y x m m -'===-,解得1,ln 1n m ==, 解得e m =,所以切点为(e,1),所以e 1a -=,解得1a e =-,所以要使函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则1(,0)ea ∈-.故答案为:1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭.22.(2023ꞏ黑龙江哈尔滨ꞏ高三黑龙江实验中学校考阶段练习)已知函数()f x 定义城为(]0,12,恒有()()44f x f x +=,(]0,4x ∈时()222x f x -=-;若函数()()()2g x f x t f x =+⋅有4个零点,则t 的取值范围为______. 【答案】[]32,28--【答案解析】设(]4,8x ∈,则(]40,4x -∈,则[]6()(4)44(4)422x f x f x f x -=-+=-=-,设(]8,12x ∈,则(]80,4x -∈,则[][]()(4)44(4)4(8)4f x f x f x f x =-+=-=-+1016(8)1622x f x -=-=-,则(](](]2610220,4()4224,816228,12x x x x f x x x ---⎧-∈⎪⎪=-∈⎨⎪-∈⎪⎩,,,,则(3)(7)(11)0f f f ===,函数()f x 图象如下:由2()()()0g x f x t f x =+⋅=,可得()0f x =,或()f x t =-, 由()0f x =,可得3x =,或7x =,或11x =,则()f x t =-仅有一根,又(8)f =810162228--=,(12)f =1210162232--=, 则2832t ≤-≤,解之得3228t -≤≤-, 故答案为:3228t -≤≤-.23.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x 2e 1,0,0x x ax x a x ⎧-≥=⎨++<⎩,恰有2个零点,则=a __________.【答案】12【答案解析】当0x ≥时,令()e 10xf x =-=,解得0x =,故()f x 在[)0+∞,上恰有1个零点,即方程20ax x a ++=有1个负根.当0a =时,解得0x =,显然不满足题意;当0a ≠时,因为方程20ax x a ++=有1个负根,所以2Δ140.a =-≥ 当2Δ140a =-=,即12a =±时,其中当12a =时,211022x x ++=,解得=1x -,符合题意;当12a =-时,211022x x -+-=,解得1x =,不符合题意; 当2140a ∆=->时,设方程20ax x a ++=有2个根1x ,2x ,因为1210x x =>,所以1x ,2x 同号, 即方程20ax x a ++=有2个负根或2个正根,不符合题意.综上,12a =.故答案为:0.5.24.(2023ꞏ北京ꞏ高三专题练习)已知函数ln ,0()e 1,0xx x f x x >⎧=⎨+≤⎩,且函数()()g x f x m =-恰有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是___________. 【答案】12m <≤【答案解析】由()0g x =得()f x m =,即函数()g x 的零点是直线y m =与函数()y f x =图象交点横坐标, 当0x ≤时,()e 1x f x =+是增函数,函数值从1递增到2(1不能取),当0x >时,()ln f x x =是增函数,函数值为一切实数,在坐标平面内作出函数()y f x =的图象,如图,观察图象知,当12m <≤时,直线y m =与函数()y f x =图象有2个交点,即函数()g x 有2个零点, 所以实数m 的取值范围是:12m <≤. 故答案为:12m <≤25.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()()3221014680x x f x x x g x x x x x ⎧+>⎪=-+=⎨⎪---≤⎩,,,,,则函数()()()1h x f g x =-的零点为________.【答案】14322---,,, 【答案解析】函数()h x 的零点即为方程()0h x =的解,也即()()1f g x =的解. 令()t g x =,则原方程的解变为方程组()()1t g x f t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,①②的解.由方程②可得320t t -=, 解得0t =或1t =,将0t =代入方程①,而方程104x x+=无解, 由方程2680x x ---=解得4x =-或2x =-;将1t =代入方程①,而方程114x x +=,解得12x =, 由方程2681x x ---=,解得3x =-.综上,函数()h x 的零点为14322---,,,,共四个零点. 故答案为:14322---,,,. 26.(2023春ꞏ上海浦东新ꞏ高三上海市川沙中学校考期中)已知函数()y f x =的定义域是[0,)+∞,满足2201()4513,?2834x x f x x x x x x ≤<⎧⎪=-+≤<⎨⎪-+≤<⎩且(4)()f x f x a +=+,若存在实数k ,使函数()()g x f x k =+在区间[0,2021]上恰好有2021个零点,则实数a 的取值范围为____ 【答案】11(,)505504-【答案解析】由函数在[0,4)x ∈上的答案解析式作出如图所示图像,由(4)()f x f x a +=+知,函数()f x 是以4为周期,且每个周期上下平移|a |个单位的一个函数,若使[0,2021]x ∈时,存在R k ∈,方程()()g x f x k =+在[0,2021]x ∈上恰有2021个零点,等价于()f x k =-在[0,2021]x ∈上恰有2021个交点,如图所示,知在每个周期都有4个交点,即(1,2)k -∈时满足条件,且必须每个周期内均应使k -处在极大值和极小值之间,才能保证恰有2021个交点, 则当0a ≥时,需使最后一个完整周期[2016,2020)中的极小值(2018)2f <, 即(2018)(2)50415042f f a a =+=+<,解得1504a <,即1[0,504a ∈ 当a<0时,需使最后一个极大值(2021)1f >, 即(2021)(1)50525051f f a a =+=+>,解得1505a >-,即1(,0)505a ∈-, 综上所述,11(,505504a ∈-故答案为:11,505504⎛⎫- ⎪⎝⎭27.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)若函数()()()2210,10k x f x x x kx x ⎧-<⎪=⎨⎪-->⎩恰有4个零点,则实数k 的取值范围是______.【答案】10,4⎛⎫⎪⎝⎭【答案解析】当0x <时,令()0f x =可得:21k x =, 当0x >时,令()0f x =可得:21x k x-=,令()()()221010x x g x x x x ⎧<⎪⎪=⎨-⎪>⎪⎩, 若01x <<,()21x g x x -+=, ()320x g x x -'=<,()g x 为减函数, 若1x ≥,()21x g x x -=, ()320x g x x -+'==,2x =, 若[)1,2x ∈,()0g x '<,()g x 为减函数, 若()2,x ∈+∞,()0g x '>,()g x 为增函数,()124g = 画出()g x 的图像,如下图:如要()f x 有4个零点,则104k <<, 故答案为:10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 28.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若348,122()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩则()()6g x xf x =-在*1,2,n n N ⎡⎤∈⎣⎦内的所有零点之和为:__________. 【答案】3(21)2n - 【答案解析】当312x ≤≤时,f (x )=8x ﹣8, 所以()218()82g x x =--,此时当32x =时,g (x )max =0; 当322x ≤<时,f (x )=16﹣8x ,所以g (x )=﹣8(x ﹣1)2+2<0; 由此可得1≤x ≤2时,g (x )max =0.下面考虑2n ﹣1≤x ≤2n 且n ≥2时,g (x )的最大值的情况. 当2n ﹣1≤x ≤3•2n ﹣2时,由函数f (x )的定义知()11112222n n x x f x f f --⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为13122n x-≤≤, 所以()22251(2)82n n g x x --=--, 此时当x =3•2n ﹣2时,g (x )max =0;当3•2n ﹣2≤x ≤2n 时,同理可知,()12251(2)802n n g x x --=--+<.由此可得2n ﹣1≤x ≤2n 且n ≥2时,g (x )max =0. 综上可得:对于一切的n ∈N *,函数g (x )在区间[2n ﹣1,2n ]上有1个零点, 从而g (x )在区间[1,2n ]上有n 个零点,且这些零点为232n n x -=⋅,因此,所有这些零点的和为()3212n -. 故答案为()3212n -. 29.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数1,0()42,0x x x x f x x --⎧+>=⎨-≤⎩,若函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________【答案】23a <≤.【答案解析】函数()f x 当0x >时是对勾函数,因为112x x x x -+=+≥=,当且仅当10x x x ⎧=⎪⎨⎪>⎩即1x =时,取最小值.所以函数最小值为2,且在(0,1)上为减函数,在(1,)+∞上为增函数.当0x ≤时,2x y -= 是减函数,且21x -≥,所以2x y -=-为增函数,且21x --≤-,所以函数()42x f x -=-为增函数,且()3f x ≤,函数图像如图所示.令32t x =-,函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,可以看成函数()y f t a =-恰有三个不同的零点,函数()f t 的图像与直线y a =有三个交点.由图像可知23a <≤.30.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数32,0()461,0x e x f x x x x ⎧<=⎨-+≥⎩,则函数2()3[()]2()g x f x f x m =--有5个零点时m 的范围_____________.【答案】01m ≤<【答案解析】当0x ≥时,2'()121212(1)f x x x x x =-=-,在区间()0,1上,()()'0,f x f x <单调递减,在区间()1,+∞上,()()'0,f x f x >单调递增,故函数在1x =处取得极小值()11f =-,据此绘制函数()f x 的图像如图所示,结合函数图像和题意可知原问题等价于函数232y x x =-与函数y m =有两个交点,且交点的横坐标的范围分别位于区间(]1,0-和区间()0,1内,观察二次函数的图像可得m 的范围是01m ≤<.。
考点12:零点定理【题组一 求零点】1.函数f (x )2120810x x log x x ⎧-≤⎪=⎨⎪-+⎩(),()(>)的零点为_____. 【答案】﹣3【解析】当0x ≤时,()120,38xf x x =-=∴=-; 当0x >时,()()2log 10,0f x x x =-+=∴=,不满足,排除;故函数零点为3- 故答案为:3- 2.若函数()()2log a f x x =+的零点为2-,则a =________. 【答案】3【解析】根据题意,若函数f (x )=log 2(x +a )的零点为﹣2, 则f (﹣2)=log 2(a ﹣2)=0,即a ﹣2=1,解可得a =3,故答案为33.设函数[)()222,1,()2,,1x x f x x x x ⎧-∈+∞⎪=⎨-∈-∞⎪⎩,则函数()y f x =的零点是________________. 【答案】0或1【解析】()0f x =等价于1220x x ≥⎧⎨-=⎩或2120x x x <⎧⎨-=⎩,解得1x =或0x =,所以,函数()y f x =的零点是0或1.故答案为:0或1. 【题组二 零点区间】1.函数3()log (2)1f x x x =++-的零点所在的一个区间是( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)【答案】A【解析】3(0)log 210f =-<,3(1)log (12)1110f =++-=>,所以(0)(1)0f f <, 根据零点存在性定理,函数3()log (2)1f x x x =++-的零点所在的一个区间是(0,1),故选:A. 2.已知函数()26log 21f x x x =--+.在下列区间中,包含()f x 零点的区间是( ) A .()0,1B .()1,3C .()3,5D .()5,7【答案】D【解析】函数()26log 21f x x x =--+,在其定义域上连续, 又()2255log 53log 08f =-=<,()2237log 72log 04f =--=>, 故函数()f x 的零点在区间()5,7上.故选:D. 3.函数1()sin 2f x x x =-在下列哪个区间必有零点( ) A .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B .,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭C .3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭【答案】B【解析】∵(0)0sin 00f =-=,1024f ππ⎛⎫=-<⎪⎝⎭,()02f ππ=>, ∴()02f f ππ⎛⎫⋅<⎪⎝⎭,∴在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭内必有零点.故选:B .【题组三 零点个数】1.函数()231xf x log x =-的零点个数为 .【答案】2【解析】函数()231xf x log x =-的零点,即方程2310xlog x -=的解,即213xlog x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,转化为函数2y log x =与13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的交点,在同一平面直角坐标系上作出函数2y log x =与13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象,如下所示:从函数图象可知,2y log x =与13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭有两个交点,即方程2310x log x -=有两个实数根,即函数()231x f x log x =-有两个零点.2.函数()22xf x e x =+-在区间()21-,内零点的个数为 .【答案】2【解析】令22e 20,2xxx e x +-==-+,画出2,2xy e y x ==-+的图象如下图所示,由图可知,图象有两个交点,故原函数有2个零点.3.函数f (x )=cosπx ﹣(12)x+1在区间[﹣1,2]上的零点个数为 . 【答案】3【解析】根据题意可知,函数1()cos ()12xf x x π=-+在区间[1,2]-上的零点的个数, 即为函数cos y x π=的图象与函数1()12xy =-的图象在区间[1,2]-上的交点的个数,在同一坐标系中画出两个函数图象如图所示:可以发现有三个公共点,所以函数1()cos ()12xf x x π=-+在区间[1,2]-上有三个零点, 4.函数()2ln f x x x =+的零点个数是 .【解析】因为ln y x =与2yx 均在0,上为增函数,所以函数()2ln f x x x =+至多一个零点又221111ln 10f e e e e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()1ln1110f =+=>,()110f f e ⎛⎫⋅< ⎪⎝⎭,即函数()f x 在1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭上有一个零点.5.函数()3f x x =,则()f x 的零点个数为________. 【答案】1【解析】函数()f x 定义域为[)0,+∞303x x -=⇔-=令123,y x y =-=()f x 的零点的个数就是函数123,y x y =-=,[)0,x ∈+∞的交点个数如上图所示,则()f x 的零点个数为1.故答案为:16.定义在R 上的偶函数()f x 满足()(4)f x f x =-,且当[0,2]x ∈时,()cos f x x =,则()()lg g x f x x =-的零点个数为____________. 【答案】10【解析】由于定义在R 上的偶函数()y f x =满足()4()f x f x =-, 所以()y f x =的图象关于直线2x =对称,画出[0,)x ∈+∞时,()y f x =部分的图象如图,在同一坐标系中画出lg y x =的图象, 由图可知:当(0,)x ∈+∞时,有5个交点, 又lg y x =和()y f x =都是偶函数,所以在(,0)x ∈-∞上也是有5个交点,所以()()lg g x f x x =-的零点个数是10, 故答案为:10.7.函数25()sin log ||22f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点个数为_______________. 【答案】6【解析】函数25()sin log ||22f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点,即方程25sin log ||022x x π⎛⎫-=⎪⎝⎭的解,令()5sin 22g x x π⎛⎫=⎪⎝⎭,()2log ||h x x = 也就是函数()5sin 22g x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与()2log ||h x x =的交点,在同一平面直角坐标系中画出()5sin 22g x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与()2log ||h x x =的图象如下所示,由图可知()5sin 22g x x π⎛⎫= ⎪⎝⎭与()2log ||h x x =有6个交点,即25()sin log ||22f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭有6个零点.故答案为:68.f(x)是R 上的偶函数,f(x +2)=f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x 2,则函数y =f(x)-|log 5x|的零点个数为 . 【答案】5【解析】∵f(x +2)=f(x),∴函数()f x 的周期为2. 由题意可得()5f x log x =,在同一坐标系内画出函数()y f x =和5y log x =的图象,如下图,由图象得,两函数图象有5个交点, 所以函数y =f(x)-|log 5x|共有5个零点. 9.若偶函数()f x 的图像关于32x =对称,当30,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x x =,则函数()()20log g x f x x =-在[]20,20-上的零点个数是 .【答案】26【解析】令()20log h x x =,定义域为非零的实数集,()()2020log log h x x x h x -=-==,所以该函数为偶函数,又()f x 是偶函数()g x ∴是偶函数,且0x ≠,由()()20log 0g x f x x =-=得()20log f x x =当0x >时有()20log f x x = 偶函数()f x 的图象关于32x =对称, ()()f x f x ∴-=且()()3f x f x =-,()()()()333f x f x f x f x ∴+=-+=-=⎡⎤⎣⎦,()f x ∴是3T =的周期函数,32kx ∴=,k Z ∈为()f x 的对称轴 当30,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x x =∴()()()()()2021111120f f f f h =-=-===当(]0,20x ∈,()f x ,()h x 在同一坐标系中的图象如下可知()f x 与()h x 在(]0,20上有13个交点即()g x 在(]0,20上有13个零点()g x 是偶函数()g x ∴在[]20,20-上共有26个零点.10.定义在R 上的奇函数()f x 满足()()22f x f x -=-+,且在区间[)2,4上,()2,234,34x x f x x x -≤<⎧=⎨-≤<⎩,则函数()3log y f x x =-的零点的个数为______. 【答案】5【解析】由题,因为()f x 满足()()22f x f x -=-+,所以()f x 关于()2,0中心对称, 又因为()f x 是奇函数,所以()()()222f x f x f x -=--=-+,所以()()22f x f x -=+,即()f x 的周期为4,画出()y f x =与3log y x =的图像,如图所示,则交点有5个,故函数()3log y f x x =-的零点有5个,故答案为:5 11.函数()f x 对于任意实数x ,都()()f x f x -=与(1)(1)f x f x -=+成立,并且当01x ≤≤时,()2f x x =.则方程()02019xf x -=的根的个数是 . 【答案】2020【解析】对任意实数x 都有f (x +2)=f [1+(1+x )]=f [1﹣(1+x )]=f (﹣x ), 由于f (x )为偶函数,f (﹣x )=f (x )∴f (x +2)=f (x ) ∴函数f (x )是以2为周期的周期函数,且值域为[]0,1.方程()02019x f x -=的根的个数即函数()f x 图象与直线y 2019x=的交点个数, 当2019x =时,y 12019x ==,当x 2019>时,函数()f x 图象与直线y 2019x=无交点,由图像可得二者的交点个数为2020个12.已知定义在R 上,且最小正周期为4的函数()f x ,满足()()f x f x -=-,则在区间()10,10-内函数()y f x =的零点个数的最小值是______【答案】9【解析】函数()f x 是奇函数,则(0)0f =,又周期为4,则(2)(2)f f -=,又(2)(2)f f -=-,所以(2)(2)0f f -==,所以(2)0,f k k Z =∈.在(10,10)-上有9个偶数,因此函数至少有9个零点.故答案为:9.【题组四 根据零点求参数】1.方程24(2)50x m x m +-+-=的一根在区间()1,0-内,另一根在区间()02,内,则m 的取值范围是 . 【答案】7,53⎛⎫-⎪⎝⎭【解析】∵方程24(2)50x m x m +-+-=的一根在区间(−1,0)内,另一根在区间(0,2)内, ∴函数()24(2)5x m x f x m +-=+-的两个零点一个在区间(−1,0)内,另一个在区间(0,2)内,则(1)4(2)50(0)50(2)162(2)50f m m f m f m m -=--+->⎧⎪=-<⎨⎪=+-+->⎩,解得753m -<<,∴m 的取值范围是7,53⎛⎫-⎪⎝⎭. 2.已知函数()()2log 13f x x x m =+++的零点在区间(]0,1上,则m 的取值范围为 . 【答案】[4,0-)【解析】由题意,函数2()log (1)3f x x x m =+++是定义域上的单调递增函数, 又由函数()f x 在区间(0,1]上存在零点,则满足()()0010f f ⎧<⎪⎨≥⎪⎩,即22log (01)300log (11)310m m ++⨯+<⎧⎨++⨯+≥⎩,解得40m -≤<,即实数m 的取值范围为[4,0)-。
2023届新高考数学复习:专项(唯一零点求值问题)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222e ex xf x x a +--=++++有唯一零点,则实数=a ( ) A .1 B .1- C .2D .2-2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()π4π4sin cos x x f x e ea x x --=+-+有唯一零点,则=a ( )A .πeB .4πeC D .13.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为 A .1-或12B .1或12-C .1-或2D .2-或14.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()222212e 222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a A .2-B .12-C .1-D .12-或1-5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()11123e 22x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a ( )A .13-B .12-C .-3D .-26.(2023ꞏ全国ꞏ高三阶段练习)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a A .12-B .13C .12D .17.(2023春ꞏ云南曲靖ꞏ高三曲靖一中校考阶段练习)已知函数()1122222x x f x m x x --+⎛⎫=++- ⎪⎝⎭有唯一零点,则m 的值为( ) A .12-B .13C .12 D .188.(2023春ꞏ山西ꞏ高三统考)已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos 221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( )A .13n -B .12n -C .21n -D .32n -9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()e +=+x g x h x x ,若函数()()12e 12λλ-=+--x f x g x 有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .13B .12C .1D .210.(2023春ꞏ辽宁ꞏ高三校联考期末)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,若函数()()2022220226x f x h x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12B .1或12-C .12-或13D .2-或111.(2023春ꞏ福建泉州ꞏ高三福建省德化第一中学校考开学考试)已知函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点,则=a ( )A .1-B .12-C .12D .112.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则=a ( )A .0B .12-C .1D .213.(2023春ꞏ重庆九龙坡ꞏ高三重庆市育才中学校考阶段练习)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()x g x h x e x +=+,若函数()()12216x f x g x λλ-=+--有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .12B .13C .2D .314.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2112()cos(1)1()x x x x a e e x f x --+=-+++--有唯一零点,则=a ( ) A .1B .13-C .13D .1215.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数33()|3|x x f x x e e m --=-+++有唯一零点,则实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .-116.(2023春ꞏ广西ꞏ高三校联考阶段练习)已知关于x 的函数()22214f x bx bx x b b =-+-++-有唯一零点x a =,则a b +=( )A .1-B .3C .1-或3D .417.(2023春ꞏ广东广州ꞏ高三广州六中校考)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12 B .1或12-C .1-或2D .2-或1二、填空题18.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数()()232xf x m x m x R =-+-∈有唯一零点,则实数m 的值为_________.19.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数||2()2||2()x f x a x a x R =-+-∈有唯一零点,则实数a 的值为__________.20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则实数m 的值_______. 21.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a ________ 三、双空题22.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且满足()()2x f x g x x +=-,则(0)f 的值为________:若函数2022()2(2021)2x h x f x λλ-|=---∣有唯一零点,则实数λ的值为________.23.(2023春ꞏ江苏苏州ꞏ高三校考期末)已知函数g (x ),h (x )分别是定义在R 的偶函数和奇函数,且满足()()sin ,x g x h x e x x +=+-则函数g (x )的解析式为_________;若函数|2021|2()3(2021)2x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为_________.参考答案一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222e ex xf x x a +--=++++有唯一零点,则实数=a ( ) A .1 B .1- C .2 D .2-【答案】D【答案解析】设()(2)e e x xg x f x x a -=-=+++,定义域为R,∴()e e e e ()x x x xg x x a x a g x ---=-+++=+++=,故函数()g x 为偶函数,则函数(2)f x -的图象关于y 轴对称, 故函数()f x 的图象关于直线2x =-对称, ∵()f x 有唯一零点, ∴(2)0f -=,即2a =-. 故选:D .2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()π4π4sin cos x x f x e ea x x --=+-+有唯一零点,则=a ( )A .πeB .4πeC D .1【答案】C【答案解析】令()()ππ44sin cos 0x x f x e ea x x --=+-+=,则π44ππs in 4x x eex --⎛++=⎫ ⎪⎝⎭,记π4x t -=,则πsin cos 2t t e e t t -⎛⎫++= ⎪⎝⎭=,令(),t t e t g e -=+则()(),()t t g t t e e t g g -=-∴=-+,所以()g t 是偶函数,图象关于y 轴对称,因为()f x 只有唯一的零点,所以零点只能是0,t =2,a =∴=故选:C3.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为 A .1-或12 B .1或12-C .1-或2D .2-或1【答案】A【答案解析】已知()()sin xg x h e x x x ++=-,①且()g x ,()h x 分别是R 上的偶函数和奇函数,则()()()sin xx g x e x x h -+---=++,得:()()sin xe x x g x h x --=-+,②①+②得:()2x xe e g x -+=,由于2020x -关于2020x =对称, 则20203x -关于2020x =对称,()g x 为偶函数,关于y 轴对称,则()2020g x -关于2020x =对称, 由于()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则必有()20200f =,()01g =,即:()()0223021202020f g λλλλ=--=--=,解得:1λ=-或12. 故选:A.4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()222212e 222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a A .2- B .12-C .1-D .12-或1-【答案】A【答案解析】函数()()222212e222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点, 设2x t -=,则函数()212e 222t tt y a a -=-+-有唯一零点,则()212e 222t tt a a --+=设()()()()()112e 222e 2222t t t tt t g t a g t a g t ---=-+-=-+= ,,∴()g t 为偶函数,∵函数()f t 有唯一零点, ∴()y g t =与2y a =有唯一的交点,∴此交点的横坐标为0,22a a ,∴-= 解得2a =- 或1a =(舍去),故选A .5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()11123e 22x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a ( )A .13-B .12-C .-3D .-2【答案】C【答案解析】注意到直线1x =是13e x y -=和1122x x y --=+的对称轴,故1x =是函数()f x 的对称轴,若函数有唯一零点,零点必在1x =处取得,所以 ()21320f a a =--=,又0a <,解得3a =-.选C.6.(2023ꞏ全国ꞏ高三阶段练习)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a A .12-B .13C .12D .1【答案】C【答案解析】因为()221111()2()1()1x x x x f x x x a e e x a e e --+--+=-++=-++-,设1t x =-,则()()()21t t f x g t t a e e -==++-,因为()()g t g t =-,所以函数()g t 为偶函数,若函数()f x 有唯一零点,则函数()g t 有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当0=t 时,()0g t =才满足题意,即1x =是函数()f x 的唯一零点,所以210a -=,解得12a =.故选:C. 7.(2023春ꞏ云南曲靖ꞏ高三曲靖一中校考阶段练习)已知函数()1122222x x f x m x x --+⎛⎫=++- ⎪⎝⎭有唯一零点,则m 的值为( ) A .12-B .13C .12 D .18【答案】D【答案解析】()f x 有零点,则211222112224x x m x x x --+⎛⎫⎛⎫+=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令12t x =-,则上式可化为()21224t t m t -+=-+, 因为220t t -+>恒成立,所以24122t tt m --+=+,令()21422tt t h t --+=+,则()()()2211222244t t t tt t h t h t ----+-+-===++, 故()h t 为偶函数,因为()f x 有唯一零点,所以函数()h t 的图象与=y m 有唯一交点, 结合()h t 为偶函数,可得此交点的横坐标为0,故()001102842m h -===+. 故选:D8.(2023春ꞏ山西ꞏ高三统考)已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos 221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( )A .13n -B .12n -C .21n -D .32n -【答案】C【答案解析】()()()()()()4411cos 221cos 221n n n n f x x a x a x a x a f x ++-=-+--+=+-+= , ()f x \为偶函数,图象关于y 轴对称,()f x \的零点关于y 轴对称,又()f x 有唯一零点,()f x \的零点为0x =,即()()10210n n f a a +=-+=,121n n a a +∴=+,即()1121n n a a ++=+, 又112a +=,∴数列{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列, 12n n a ∴+=,则21n n a =-.故选:C.9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()e +=+x g x h x x ,若函数()()12e 12λλ-=+--x f x g x 有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .13B .12C .1D .2【答案】C【答案解析】由题设,()()()()()()e e xxg x h x x g x h x x g x h x -⎧+=+⎪⎨-+-=-=-⎪⎩,可得:()e e 2x xg x -+=,由()()12e12λλ-=+--x f x g x ,易知:()f x 关于1x =对称.当1x ≥时,1112()e (e e )22x x x f x λλ---=++-,则111()e (e e )02x x x f x λ---'=+->,所以()f x 单调递增,故1x <时()f x 单调递减,且当x 趋向于正负无穷大时()f x 都趋向于正无穷大, 所以()f x 仅有一个极小值点1,则要使函数只有一个零点,即()10f =,解得1λ=. 故选:C10.(2023春ꞏ辽宁ꞏ高三校联考期末)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,若函数()()2022220226x f x h x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12 B .1或12-C .12-或13D .2-或1【答案】C【答案解析】由题意,函数()g x ,()h x 分别是奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,可得()()()()()()33x x g x h x e x x g x h x g x h x e x x -⎧+=+-⎪⎨-+-=-+=-+⎪⎩,解得()2x xe e h x -+=, 则()()2x xe e h x h x -+-==,所以()h x 为偶函数,又由函数()()2022220226x f x h x λλ-=---关于直线2022x =对称,且函数()f x 有唯一零点,可得()20220f =,即00022602e e λλ+⨯-=-, 即2160λλ--=,解得13λ=或12λ=-.故选:C.11.(2023春ꞏ福建泉州ꞏ高三福建省德化第一中学校考开学考试)已知函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点,则=a ( )A .1-B .12-C .12D .1【答案】B【答案解析】因为函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭, 令1x t -=,则()()()()sin 1cos 22t t t tg t t a e e t a e e ππ--⎛⎫⎛⎫=+++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为偶函数,因为函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点, 所以()()cos 2t tg t t a e e π-⎛⎫=++ ⎪⎝⎭有唯一零点,根据偶函数的对称性,则()0120g a =+=, 解得12a =-,故选:B12.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则=a ( )A .0B .12-C .1D .2【答案】C【答案解析】函数()f x 的定义域为()1,a -,则1a >-,()1121f x x x x a'=--+-, 则()()()2211201f x x x a ''=++>+-,所以,函数()f x '在()1,a -上为增函数,当1x +→-时,()f x '→-∞,当x a -→时,()f x '→+∞, 则存在()01,x a ∈-,使得()000011201f x x x x a '=--=+-,则0001121x a x x =--+, 当01x x -<<时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减, 当0x x a <<时,()0f x ¢>,此时函数()f x 单调递增,()()()()20000min ln 1ln f x f x x x a x ∴==-+--,由于函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则()()()()20000min ln 1ln 0f x f x x x a x ==-+--=,由0000112011x a x x x ⎧=->⎪-+⎨⎪>-⎩,解得01x -<<所以,()()()2220000000200002111ln 1ln ln 1ln 2ln 0111x x x x x x x a x x x x ⎡⎤⎛⎫-++=-++-=+-=⎢⎥ ⎪-+++⎢⎥⎝⎭⎣⎦,令()()2212ln 11x x x x x ϕ⎡⎤=+-⎢⎥++⎢⎥⎣⎦,其中112x --<<, ()()()()()()()()()2432322212222482422122221122111x x x x x x x x x x x x x x x x x x ϕ⎡⎤++++++'=+⋅-=+=⎢⎥--+-++-++⎢⎥⎣⎦()()()()222241222211x x x xx x ++-=+-+,112x -<<,则22210x x +-<,10x +>,220x ->,则()0x ϕ'<,所以,函数()x ϕ在11,2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,且()00ϕ=,00x ∴=, 从而可得11a=,解得1a =. 故选:C.13.(2023春ꞏ重庆九龙坡ꞏ高三重庆市育才中学校考阶段练习)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()x g x h x e x +=+,若函数()()12216x f x g x λλ-=+--有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .12 B .13C .2D .3【答案】A【答案解析】由已知条件可知()()()()()()xxg x h x e xg x h x e x g x h x -⎧+=+⎪⎨-+-=-=-⎪⎩由函数奇偶性易知()2x x e e g x -+=令()()226xx g x ψλλ=+-,()x ψ为偶函数.当0x ≥时,()'2202x xxe e x ln ψλ--=+>,()x ψ单调递增,当0x <时,()x ψ单调递减,()x ψ仅有一个极小值点()0,f x ()x ψ图象右移一个单位,所以仅在1处有极小值,则函数只有1一个零点,即()10f =, 解得12λ=,故选:A14.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2112()cos(1)1()x x x x a e e x f x --+=-+++--有唯一零点,则=a ( ) A .1B .13-C .13D .12 【答案】D【答案解析】因为21(1)()(1)(e e )cos(1)2x x f x x a x ---=-+++--,令1x t -= 则2()(e e )cos 2t t g t t a t -=+++-,因为函数()2112(1(s ))co 1x x x x a e e f x x --+=-+++--有唯一零点, 所以()g t 也有唯一零点,且()g t 为偶函数,图象关于y 轴对称,由偶函数对称性得(0)0g =,所以2120a +-=,解得12a =, 故选:D.15.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数33()|3|x x f x x e e m --=-+++有唯一零点,则实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .-1【答案】B【答案解析】设()(3)||x x g x f x x e e m -=+=+++,∴()||||()x x x x g x x e e m x e e m g x ---=-+++=+++=故函数()g x 为偶函数,则函数(3)f x +的图像关于y 轴对称,故函数()f x 的图像关于直线3x =对称, ∵()f x 有唯一零点∴(3)0f =,即2m =-,经检验,33()|3|2x x f x x e e --=-++-仅有1个零点3x =.故选:B.16.(2023春ꞏ广西ꞏ高三校联考阶段练习)已知关于x 的函数()22214f x bx bx x b b =-+-++-有唯一零点x a =,则a b +=( )A .1-B .3C .1-或3D .4【答案】B 【答案解析】22()(1)14f x b x x b =-+-+-,令1t x =-, 则有22()4g t bt t b =++-是偶函数,若只有唯一零点,则必过原点,即(0)0g =,从而2b =±.当2b =-时,有3个零点,舍去.故2b =,此时10t a =-=,则1a =,故3a b +=.故选:B17.(2023春ꞏ广东广州ꞏ高三广州六中校考)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( ) A .1-或12B .1或12-C .1-或2D .2-或1【答案】A【答案解析】已知()()sin x g x h e x x x ++=-,① 且()g x ,()h x 分别是R 上的偶函数和奇函数,则()()()sin x x g x e x x h -+---=++,得:()()sin x e x x g x h x --=-+,②①+②得:()2x xe e g x -+=, 由于2021x -关于2021x =对称, 则20213x -关于2021x =对称,()g x 为偶函数,关于y 轴对称,则()2021g x -关于2021x =对称,由于()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则必有()20210f =,()01g =,即:()()0223022021120g f λλλλ=--=--=,解得:1λ=-或12.故选:A.二、填空题18.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数()()232x f x m x m x R =-+-∈有唯一零点,则实数m 的值为_________.【答案】1±【答案解析】()2,32()x x R f x m x m f x -∈-=--+-=()f x ∴是偶函数 根据偶函数的性质,可得(0)0f =,02320m +-=,解得1m =±当1m =时,此时()31xf x x =--,有唯一零点; 当1m =-时,此时()31xf x x =+-,也有唯一零点; 故1m =±时有唯一零点.故答案为:1±19.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数||2()2||2()x f x a x a x R =-+-∈有唯一零点,则实数a 的值为__________.【答案】1-【答案解析】因为x R ∈,又||2()2||2()x f x a x a f x --=--+-=,所以函数为偶函数.因为函数有一个零点,根据偶函数的性质,可得(0)0f =,所以02220a +-=,解得1a =±.当1a =,此时||()2||1x f x x =--,知1(2)02f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,()f x 有零点(1x =),不符合题意: 当1a =-,此时||()2||1x f x x =+-在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f >=,根据偶函数对称性,符合题意;所以1a =-.故答案为:1-20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则实数m 的值_______.【答案】16ln 224--【答案解析】由题意,函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,即方程228ln 14x x x m --=有唯一实数解,令2()28ln 14h x x x x =--,则82(4)(21)()414,0x x h x x x x x-+'=--=>, 当>4x 时,()0h x '>,当04x <<时,()0h x '<,所以()h x 在(4,)+∞上单调递增,在(0,4)上单调递减,则函数()h x 在4x =处取得最小值,最小值为(4)16ln 224h =--,要使得函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则16ln 224m =--.故答案为:16ln 224--.21.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a ________ 【答案】12【答案解析】()()()()221111211x x x x f x x x a e e x a e e --+--+=-++=--++ 设1t x =-,则()()21t t f t t a e e -=-++定义域为R ,()()()()21t t f t t a e e f t --=--++= 所以()f t 为偶函数,所以()f x 的图像关于1x =成轴对称要使()f x 有唯一零点,则只能()10f =,即()2001210a e e -⨯++= 解得12a =, 故答案为:12.三、双空题22.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且满足()()2x f x g x x +=-,则(0)f 的值为________:若函数2022()2(2021)2x h x f x λλ-|=---∣有唯一零点,则实数λ的值为________.【答案】 1 1-或12【答案解析】因为()g x 是定义在R 上的奇函数,所以有(0)0g =,因为()()2x f x g x x +=-,所以(0)(0)1f g +=,所以(0)1f =,令||2()2()2x F x f x λλ=--,因为()f x 是定义在R 上的偶函数,所以||2||2()2()22()2()x x F x f x f x f x λλλλ--=---=--=,所以()F x 是定义在R 上的偶函数,图象关于y 轴对称,所以|2021|2()2(2021)2(2021)x h x f x F x λλ-=---=-,所以()h x 的图象关于2021x =对称,因为()h x 有唯一零点,所以(2021)0h =,即21(0)20f λλ--=,即2120λλ--=,解得1λ=-或12.故答案为:1,1-或12. 23.(2023春ꞏ江苏苏州ꞏ高三校考期末)已知函数g (x ),h (x )分别是定义在R 的偶函数和奇函数,且满足()()sin ,x g x h x e x x +=+-则函数g (x )的答案解析式为_________;若函数|2021|2()3(2021)2x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为_________.【答案】 ()12x x e e -+ 12或1-【答案解析】∵()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,∴()()g x g x -=,()()h x h x -=-又∵()()sin x g x h x e x x +=+-①,∴()()()()e sin x g x h x g x h x x x --+-=-=-+②①+②:2()e e x x g x -=+,∴()1()e e 2x x g x -=+, 又∵()()2021202112(2022021)21()3202123e 22x x x x f x g x e λλλλ----⎡⎤=---=-⋅+-⎣⎦, 又∵()f x 有唯一零点,等价于()213202x x x e e λλ--⋅+-=有唯一解, 设()21()322x x x t x e e λλ-=-+-, ∵()t x 为偶函数,∴当且仅当0x =时为唯一零点,∴2120λλ--=,解得12λ=或1λ=-. 故答案为:()12x x e e -+;12或1-。
2022版新高考数学总复习--§2.6 函数的零点与方程的根— 五年高考 —考点 函数的零点1.(2020天津,9,5分)已知函数f (x )={x 3,x ≥0,-x ,x <0.若函数g (x )=f (x )-|kx 2-2x |(k ∈R )恰有4个零点,则k 的取值范围是( )A.(-∞,-12)∪(2√2,+∞) B.(-∞,-12)∪(0,2√2) C.(-∞,0)∪(0,2√2) D.(-∞,0)∪(2√2,+∞) 答案 D2.(2019天津文,8,5分)已知函数f (x )={2√x ,0≤x ≤1,1x , x >1.若关于x 的方程f (x )=-14x +a (a ∈R )恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为 ( )A.[54,94] B.(54,94]C.(54,94]∪{1} D.[54,94]∪{1} 答案 D3.(2019浙江,9,4分)设a ,b ∈R ,函数f (x )={x , x <0,13x 3-12(a +1)x 2+ax , x ≥0.若函数y =f (x )-ax -b 恰有3个零点,则 ( )A.a <-1,b <0B.a <-1,b >0C.a >-1,b <0D.a >-1,b >0 答案 C4.(2017山东理,10,5分)已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =√x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是 ( )A.(0,1]∪[2√3,+∞)B.(0,1]∪[3,+∞)C.(0,√2]∪[2√3,+∞)D.(0,√2]∪[3,+∞)答案B5.(2017课标Ⅲ,文12,理11,5分)已知函数f(x)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1)有唯一零点,则a= ()A.-12B.13C.12D.1答案C6.(2021北京,15,5分)已知f(x)=|lg x|-kx-2,给出下列四个结论:①若k=0,则f(x)有两个零点;②∃k<0,使得f(x)有一个零点;③∃k<0,使得f(x)有三个零点;④∃k>0,使得f(x)有三个零点.以上正确结论的序号是.答案①②④7.(2019江苏,14,5分)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)=√1-(x-1)2,g(x)={k(x+2),0<x≤1,-12,1<x≤2,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则k的取值范围是.答案[13,√2 4)以下为教师用书专用(1—8)1.(2015天津文,8,5分)已知函数f(x)={2-|x|,x≤2,(x-2)2,x>2,函数g(x)=3-f(2-x),则函数y=f(x)-g(x)的零点个数为()A.2B.3C.4D.5答案 A 由已知条件可得g (x )=3-f (2-x )={|x -2|+1,x ≥0,3-x 2, x <0.函数y =f (x )-g (x )的零点个数即为函数y =f (x )与y =g (x )图象的交点个数,在平面直角坐标系内作出函数y =f (x )与y =g (x )的图象如图所示.由图可知函数y =f (x )与y =g (x )的图象有2个交点,所以函数y =f (x )-g (x )的零点个数为2,选A . 2.(2014北京文,6,5分)已知函数f (x )=6x -log 2x.在下列区间中,包含f (x )零点的区间是 ( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,4) D.(4,+∞)答案 C ∵f (1)=6-log 21=6>0, f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=64-log 24=32-2<0,∴包含f (x )零点的区间是(2,4),故选C . 3.(2011课标,10,5分)在下列区间中,函数f (x )=e x+4x -3的零点所在的区间为 ( )A.(-14,0)B.(0,14)C.(14,12)D.(12,34)答案 C 显然f (x )为定义域R 上的连续函数.如图作出y =e x与y =3-4x 的图象,由图象知函数f (x )=e x+4x -3的零点一定落在区间(0,34)内,又f (14)=√e 4-2<0, f (12)=√e -1>0.故选C .评析 本题考查函数零点的概念及求解方法,考查学生分析问题、解决问题的能力,属中等难度试题. 4.(2016山东文,15,5分)已知函数f (x )={|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是 .答案 (3,+∞)解析 f (x )的图象如图所示,若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,只需4m -m 2<m ,解之得m >3或m <0,又m >0,所以m >3.方法总结 分段函数问题、函数零点个数问题或方程根的个数问题通常采用数形结合的思想方法来解决. 评析 本题考查基本初等函数及分段函数的图象,考查数形结合的思想方法,属于难题. 5.(2016天津文,14,5分)已知函数f (x )= {x 2+(4a -3)x +3a ,x <0,log a (x +1)+1, x ≥0(a >0,且a ≠1)在R 上单调递减,且关于x 的方程|f (x )|=2-x3恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是 . 答案 [13,23)解析 ∵函数f (x )在R 上单调递减,∴{-4a -32≥0,0<a <1,3a ≥1,解得13≤a ≤34.在同一直角坐标系下作出函数y =|f (x )|与y =2-x3的图象,如图所示.方程|f (x )|=2-x3恰有两个不相等的实数解等价于y =|f (x )|的图象与y =2-x3的图象恰有两个交点,则需满足3a <2,得a <23,综上可知,13≤a <23.易错警示 (1)f (x )在R 上单调递减,需满足{-4a -32≥0,0<a <1,3a ≥1,缺少条件是失分的一个原因;(2)由方程解的个数求参数范围往往利用数形结合思想将问题转化为两个函数图象交点个数的问题是解决这类问题常用的方法.评析 本题主要考查分段函数的单调性及函数与方程,利用数形结合思想,将方程解的个数问题转化为两个函数图象交点个数的问题是求解这类问题的常用方法.6.(2015湖南理,15,5分)已知函数f (x )={x 3,x ≤a ,x 2,x >a .若存在实数b ,使函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,则a 的取值范围是 . 答案 (-∞,0)∪(1,+∞)解析 当a <0时,若x ∈(a ,+∞),则f (x )=x 2,当b ∈(0,a 2)时,函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,分别是x 1=-√b ,x 2=√b .当0≤a ≤1时,f (x )的图象如图所示,易知函数y =f (x )-b 最多有一个零点. 当a >1时, f (x )的图象如图所示,当b ∈(a 2,a 3]时,函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,分别是x 1=√b 3,x 2=√b .综上,a ∈(-∞,0)∪(1,+∞).7.(2015北京理,14,5分)设函数f (x )={2x -a , x <1,4(x -a )(x -2a ), x ≥1.①若a =1,则f (x )的最小值为 ;②若f (x )恰有2个零点,则实数a 的取值范围是 .答案 ①-1 ②[12,1)∪[2,+∞)解析 ①当a =1时, f (x )={2x -1,x <1,4(x -1)(x -2),x ≥1,其大致图象如图所示:由图可知f (x )的最小值为-1. ②当a ≤0时,显然函数f (x )无零点;当0<a <1时,易知f (x )在(-∞,1)上有一个零点,要使f (x )恰有2个零点,则当x ≥1时, f (x )有且只有一个零点,结合图象可知,2a ≥1,即a ≥12,则12≤a <1;当a ≥1时,2a >1,由二次函数的性质可知,当x ≥1时, f (x )有2个零点, 则要使f (x )恰有2个零点,则需要f (x )在(-∞,1)上无零点,则2-a ≤0,即a ≥2. 综上可知,满足条件的a 的取值范围是[12,1)∪[2,+∞).8.(2015湖北文,13,5分)函数f (x )=2sin x sin (x +π2)-x 2的零点个数为 .答案 2解析 f (x )=2sin x cos x -x 2=sin 2x -x 2,函数f (x )的零点个数可转化为函数y 1=sin 2x 与y 2=x 2图象的交点个数,在同一坐标系中画出y 1=sin 2x 与y 2=x 2的图象如图所示:由图可知两函数图象有2个交点,则f (x )的零点个数为2.— 三年模拟 — A 组 考点基础题组考点 函数的零点1.(2019广东汕头达濠华侨中学,东厦中学第二次联考,12)设函数f (x )是定义在R 上周期为2的函数,且对任意的实数x ,恒有f (x )-f (-x )=0.当x ∈[-1,0]时, f (x )=x 2,若g (x )=f (x )-log a x 在x ∈(0,+∞)上有且仅有三个零点,则a的取值范围为 ( )A.[3,5]B.[4,6]C.(3,5)D.(4,6) 答案 C2.(2020湖南长沙明德中学3月月考,10)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (2-x )=f (2+x ),当x ≤2时, f (x )=x e x,若关于x 的方程f (x )=k (x -2)+2有三个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是 ( ) A.(-1,0)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞) C.(-e ,0)∪(0,e ) D.(-e ,0)∪(e ,+∞) 答案 A3.(多选题)(2021辽宁沈阳市郊联体一模,12)已知函数f (x )={2x +2,-2≤x ≤1,lnx -1,1<x ≤e ,若关于x 的方程f (x )=m 恰有两个不同解x 1,x 2(x 1<x 2),则(x 2-x 1)f (x 2)的取值可能是 ( ) A.-3 B.-1 C.0 D.2 答案 BC4.(2021福建三明三模,15)函数f (x )=ln x +2x -6零点的一个近似值为 .(误差不超过0.25,自然对数的底数e ≈2.72)答案 2.45(可填(2.36,2.54)中的任一实数)5.(2021湖北九师联盟2月质量检测,15)若函数f (x )={x 3-3x +1-a ,x >0,x 3+3x 2-a ,x ≤0恰有3个零点,则实数a 的取值范围为 . 答案 (-1,0)∪[1,4)B 组 综合应用题组时间:30分钟 分值:35分一、单项选择题(每小题5分,共15分)1.(2020河北新时代NT 教育模拟自测)已知函数f (x )={|lnx |,x >0,x 2+2x +2,x ≤0,若f (x )=kx 有两个不等实根,则实数k 的取值范围是 ( )A.2-2√2<k <0或k =1e B.k <2-2√2C.2-2√2<k <0D.k <2-2√2或k =1e 答案 D2.(2020辽宁葫芦岛兴城高级中学模拟)已知函数f (x )=2x ,函数g (x )与p (x )=1+ln (-2-x )的图象关于点(-1,0)对称,若f (x 1)=g (x 2),则x 1+x 2的最小值为 ( ) A.2 B.ln2-12C.12ln 2 D.ln 2答案 C3.(2019河北衡水中学第二次调研,12)已知函数f (x )={x 2+4x ,x ≤0,xlnx ,x >0,g (x )=kx -1,若方程f (x )-g (x )=0在x ∈(-2,e 2)上有3个实根,则k 的取值范围为 ( )A.(1,2]B.(1,32]∪{2} C.(1,32)∪(32,2) D.(1,32)∪(32,2+1e 2)答案 B二、多项选择题(每小题5分,共10分)4.(2021湖南衡阳联考(一),12)已知函数f (x )=e sin|x |+e|sin x |,以下结论正确的是 ( )A. f (x )是偶函数B. f (x )的最小值为2C. f (x )在区间(-π,-π2)上单调递减 D.g (x )=f (x )-2πx 的零点个数为5 答案 ABD5.(2021山东日照一模,11)已知函数f (x )对于任意x ∈R ,均满足f (x )=f (2-x ).当x ≤1时, f (x )={lnx ,0<x ≤1,e x,x ≤0,若函数g (x )=m |x |-2-f (x ),则下列结论正确的为 ( ) A.若m <0,则g (x )恰有两个零点 B.若32<m <e ,则g (x )有三个零点 C.若0<m ≤32,则g (x )恰有四个零点 D.不存在m 使得g (x )恰有四个零点 答案 ABC三、填空题(每小题5分,共10分)6.(2021山东济南十一学校联考,16)如果两个函数存在零点,分别为α,β,且满足|α-β|<n ,则称两个函数互为“n 度零点函数”.若f (x )=ln (x -2),g (x )=ax 2-ln x 互为“2度零点函数”,则实数a 的取值范围为 .答案 (0,12e]7.(2020山东淄博实验中学模拟,16)已知函数f (x )=(2-a )·(x -1)-2ln x.若函数f (x )在(0,12)上无零点,则a 的最小值为 . 答案 2-4ln 2— 一年原创 —1.(2021 5·3原创题)已知x 0是函数f (x )=x 2e x -2+ln x -2的零点,则下列结论错误的是( )A.ln x 0=2-x 0B.e 2-x 0+ln x 0=2C.x 0∈(1,2)D.ln x 0-1x 0>0 答案 D2.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )={|x +2|,x ≤0,log 2x ,x >0.关于x 的方程[f (x )]2=mf (x )+1有4个不同的实数根,则实数m 的取值范围为( )A.(-32,1) B.(-∞,32] C.(1,32] D.(-∞,-32) 答案 B3.(2021 5·3原创题)已知f (x )={lnx ,x ≥1,x 2,x <1,若g (x )=f 2(x )+mf (x )+2有5个零点,则实数m 的取值范围为( )A.(-∞,-2√2)B.(-∞,-3)C.(-∞,-3]D.(-2√3,-3) 答案 B4.(2021 5·3原创题)已知函数F (x )=(x 3+x2)3+x 3+x2-2x ,设x 1,x 2(x 1<x 2)是函数的两个非零零点,则函数y =2(x 1+2x 2)t +2(2x 1+x 2)t+1(t ∈R )的最小值为( )A .2√2B .0C .1D .4 答案 A5.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )=|x |(x +1),若函数g (x )=f (x )+2f (x )+m 有四个不同零点x 1,x 2,x 3,x 4,则实数m 的取值范围是 ;若x 1<x 2<x 3<x 4,则f (x 1)f (x 2)f (x 3)f 3(x 4)的值是 .答案 (-∞,-334);8 6.(2021 5·3原创题)函数f (x )=|cos x |-m sin x -3m 无零点,则m 的取值范围是 . 答案 (-∞,0)∪(√24,+∞)11 / 11 7.(2021 5·3原创题)已知f (x )是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x >0时,f (x )={3x -7,0<x ≤2,|x -5|-1,x >2.g (x )=f (x )-a. (1)若函数g (x )恰有三个不相同的零点,求实数a 的值;(2)记h (a )为函数g (x )的所有零点之和.当-1<a <1时,求h (a )的取值范围.解析 (1)作出函数f (x )的图象,如图,由图象可知,当且仅当a =2或a =-2时,直线y =a 与函数y =f (x )的图象有三个不同的交点,∴当且仅当a =2或a =-2时,函数g (x )恰有三个不相同的零点.(2)由f (x )的图象可知,当-1<a <1时,g (x )有6个不同的零点.设这6个零点从左到右依次为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6. 则x 1+x 2=-10,x 5+x 6=10,x 3是方程-3-x +7-a =0的解,x 4是方程3x-7-a =0的解. ∴h (a )=-10-log 3(7-a )+log 3(7+a )+10=log 37+a7-a .∵当-1<a <1时,7+a 7-a =147-a -1∈(34,43),∴h (a )∈(1-2log 32,2log 32-1).∴当-1<a <1时,h (a )的取值范围为(1-2log 32,2log 32-1).技巧点拨 遇到函数零点求和时,往往要结合函数的图象,注意函数图象的对称性,理清零点间的关系再求和.。
高考数学复习选填题专项练习30---函数零点第I 卷(选择题)一、单选题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2020·河北冀州中学高三期末)函数2()ln(2)f x x x=--的零点所在的大致区间为( ) A .()1,2 B .()2,3 C .()3,4D .()4,5【答案】C 【解析】 【详解】 试题分析:221ln 4(3)0,(4)ln 20342f f -=>=-=<,所以零点所在的大致区间为()3,4,选C. 考点:零点存在定理2.(2020·陕西西北工业大学附属中学高三)若{},1,0,1,2a b ∈-,则函数2()2f x ax x b =++有零点的概率为( )A .1316B .78C .34D .58【答案】A 【解析】 【详解】试题分析:显然总的方法中数为:16种当0a =时:()2f x x b =+无论b 取{}1,0,1,2-中何值,原函数必有零点,所以有4种取法;当0a ≠时,函数2()2f x ax x b =++为二次函数,若有零点须使:0∆≥即440ab -≥即1ab ≤,所以,a b 取值组成的数对分别为:()()()()()()()()()1,0,1,0,2,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,1-------共9种, 综上符合条件的概率为:94131616+=,所以答案为:A. 解法二:(排除法)总的方法种数为16种,其中原函数若无零点须有0a ≠且∆<0即1ab >,所以此时,a b 取值组成的数对分别为:()()()1,2,2,1,2,2共3种,所以所求有零点的概率为:31311616-=,答案为A. 考点:1.分情况讨论思想;2.二次函数的零点.3.(2020·福建高三)已知函数()32ln =-++-f x x x x a 有三个零点,则实数a 的取值范围是( )A .0a <B .1a ≤C .0a >D .1a >【答案】A 【解析】【分析】令()0f x =,得32ln =-++a x x x ,记()32ln =-++g x x x x ,对()g x 求导,可得0x >时,()g x 在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,()g x 有最大值0.当0x <时,()0g x <,()g x 在(),0-∞单调递减,可得a 的取值范围. 【详解】令()0f x =,得32ln =-++a x x x ,记()32ln =-++g x x x x .当0x >时,()32ln =-++g x x x x ,()()()2131-++-'=x x x g x x,故()g x 在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,()g x 有最大值0. 当0x <时,()0g x <,()g x 在(),0-∞单调递减.所以0a <.故选:A.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数单调性与零点问题,体现了数形结合和分类讨论的思想方法,属于中档题.4.(2020·辽宁高三)已知函数()21,0log ,0x x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,则()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数为( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】A 【解析】【分析】令()f x t =,由()10f t +=得到12t =-,212t =,再根据()1f x t =和()2f x t =,得到x 的值,从而得到答案.【详解】令()f x t =,则()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点,转化为()10f t +=,而()21,0log ,0t t f t t t +≤⎧=⎨>⎩,解得12t =-,212t =,所以()12f x t ==-,即0x ≤时,12x +=-,得3x =-,0x >时,2log 2x =-,得14x =,()212f x t ==,即0x ≤时,112x +=,得12x =-,0x >时,21log 2x =,得x =.所以()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦有4个零点.【点睛】本题考查求复合函数的零点,通过换元法区分内外层函数,逐层求解,属于中档题. 5.(2020·江西省宁都中学高三月考)已知偶函数()y f x =的定义域为R ,当0x ≥时,()23sin ,01221,1x x x f x x π-⎧≤≤⎪=⎨⎪+>⎩函数()()2221g x x ax a a R =-+-∈,若函数()()y g f x =有且仅有6个零点,则实数a 的取值范围为( )A .(]1,2B .()1,2C .(]2,3D .()2,3【答案】B 【解析】【分析】画出()f x 的图像,先求解()22210g x x ax a =-+-=,再数形结合列出关于a 的不等式求解即可.【详解】由题意画出()f x 的图像如图所示,由()22210g x x ax a =-+-=解得11x a =+,21x a =-,由函数()()y g f x =有且仅有6个零点知113011a a <+<⎧⎨<-≤⎩,解得12a <<,【点睛】本题主要考查了数形结合解决函数零点个数的问题,需要根据函数图像与带参数的方程交点的个数,列出对应的不等式进行求解.属于中等题型.6.(2020·湖北恩施土家族苗族高中高三月考)已知单调函数()f x 的定义域为(0,)+∞,对于定义域内任意x ,[]2()log 3f f x x -=,则函数()()7g x f x x =+-的零点所在的区间为( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)【答案】C 【解析】【分析】令2()log t f x x =-,则()2log f x x t =+且()3f t =可得()2log 3f t t t =+=可知2t =,写出()2log 5g x x x =+-,根据零点的存在性定理确定零点所在的区间.【详解】根据题意,对任意的(0,)x ∈+∞,都有[]2()log 3f f x x -=,又由()f x 是定义在()0+∞,上的单调函数,则2()log f x x -为定值,设2()log t f x x =-,则()2log f x x t =+,又由()3f t =,∴()2log 3f t t t =+=,所以2t =,所以()2log 2f x x =+,所以()2log 5g x x x =+-,因为()()()()()1020304050g g g g g <<<>>,,,,,所以零点所在的区间为(3,4).【点睛】本题主要考查了抽象函数的性质,零点存在性定理,利用换元法求出函数的解析式是解题的关键,属于难题.7.(2020·陕西西北工业大学附属中学高三月考(理))记函数|1|1()cos 2x f x x π-⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间(2,4)-上的零点分别为(1,2,,)i x x i n ==⋅⋅⋅,则1nii x==∑( )A .3B .4C .5D .6【答案】D 【解析】【分析】画出11,cos 2x y y x π-⎛⎫== ⎪⎝⎭在区间()2,4-上的图象,根据两个图象交点的对称性,求得1ni i x =∑.【详解】令|1|1()cos 02x f x x π-⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得|1|1cos 2x x π-⎛⎫= ⎪⎝⎭,画出11,cos 2x y y x π-⎛⎫== ⎪⎝⎭在区间()2,4-上的图象如下图所示.两个函数图象都关于直线1x =对称,所以两个函数图象的六个交点,也关于直线1x =对称,所以1326nii x==⨯=∑.8.(2020·安庆市第二中学高三期末)若函数3,21(),20x x a x x f x a e x x ⎧---⎪⎪+=⎨⎪--<<⎪⎩…,恰有3个零点,则实数a 的取值范围为( )A .21,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .212,⎛⎫-- ⎪⎝⎭e e C .11[,]3--eD .11,3e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】【分析】将函数零点个数转化为函数图象与x 叫交点的个数.【详解】当2x -…时,可得31x a x =-+,函数1xy x =+的图象如图:方程至多一个解,此时满足132a <-…,可得2[3a ∈-,1)3-,当(2,0)x ∈-时,x a e x=,即x a xe =,令x y xe =,可得(1)xy x e '=+,令(1)0xx e +=,可得1x =-,(2,1)x ∈--时,0y '<,函数是减函数,(1,0)x ∈-时,函数是增函数,函数的最小值为1e -,2x =-时,22y e =-,方程有两个解,可得212(,)a e e∈--,故实数a 的取值范围为11(,)3e --.【点睛】本题考查利用函数零点个数求参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意利用导数求单调性.9.(2020·洪洞县第一中学高三期中)已知函数11,20()ln 1,0x x f x x x ⎧+--≤≤=⎨->⎩若()()g x f x kx =-恰有4个零点,则k 的取值范围是( )A .210,e ⎛⎫⎪⎝⎭B .21,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .221,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .)20,e⎡⎣【答案】A 【解析】【分析】由零点定义可知()f x kx =恰有4个不同交点,画出函数()f x 的图像;利用导数求得直线()f x kx =与()f x 相切时的斜率,再将直线()f x kx =绕原点旋转,即可判断出有4个交点时的斜率取值范围. 【详解】根据零点定义可知()()0g x f x kx =-=,即()f x kx =恰有4个不同交点,画出函数11,20()ln 1,0x x f x x x ⎧+--≤≤=⎨->⎩的图像如下图所示:当0x >时,()ln 1f x x =-,则1()f x x'=,设()f x kx =与()ln 1f x x =-相切于(),m km , 由导数几何意义及切点在()ln 1f x x =-上,则满足1ln 1k m km m ⎧=⎪⎨⎪=-⎩解得221k e m e⎧=⎪⎨⎪=⎩,将直线()f x kx =绕原点旋转,当恰有4个交点时满足210k e <<,即k 的取值范围为210,e ⎛⎫⎪⎝⎭, 【点睛】本题考查了函数零点与方程根的关系,利用导数的几何意义求得相切的斜率,利用数形结合法求参数的取值范围,综合性强,属于难题.10.(2020·陕西高三)已知函数()ln ,11,12x x f x x x ≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()()1F x f f x m ⎡⎤=++⎣⎦有两个零点12,x x ,则12x x ⋅的取值范围是( )A .[)42ln 2,-+∞ B.)+∞C .(],42ln 2-∞- D.(-∞【答案】D 【解析】如图,所以()0f x ≥,令()1t f x =+,则1t ≥,又()()()1F x ff x m =++有两个零点,则()ln 0f t m t m +=+=有解,则存在解01t ≥,又()()1201f x f x t ==-, 所以令()()1212f x f x m ==>,且()()111112x f x x =-<,()(222ln f x x x =>, 所以112121x x x x e-=,令()()12,1xg x xex -=<,则()1112221'1022x x xx g x exee ---⎛⎫⎛⎫=+⋅-=-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()g x 在(),1-∞单调递增,则()()max 1g x g ==()g x的范围是(-∞。
20XX年高考数学真题分考点汇编:函数的零点问题篇一:20XX年高考理科试题分类解析汇编函数与方程20XX年高考理科试题分类解析汇编函数与方程一、选择题1.(20XX年高考(天津理))函数f=2x+x3?2在区间内的零点个数是()C.2D.3A.0 B.12 .(20XX年高考(新课标理))设点P在曲线y1xe上,点Q在曲线y?ln上,则PQ2()D?ln2)最小值为 A.1?ln2B?ln2)C.1?ln23 .(20XX年高考(重庆理))已知f是定义在R上的偶函数,且以2为周期,则“f为[0,1]上的增函数”是“f为[3,4]上的减函数”的A.既不充分也不必要的条件 C.必要而不充分的条件4 .(20XX年高考(四川理))函数y?ax()B.充分而不必要的条件 D.充要条件1的图象可能是 a5 .(20XX年高考(上海春))记函数y?f的反函数为y?f?1.如果函数y?f的图像过点,那么函数y?fA..B..?1?1的图像过点 [答]()C..D..()6 .(20XX年高考(陕西理))下列函数中,既是奇函数又是增函数的为A.y?x?1 B.y??x2C.y1xD.y?x|x|7 .(20XX年高考(山东理))设函数f1,g?ax2?bx,若y?fx的图象与y?g图象有且仅有两个不同的公共点A,B,则下列判断正确的是()A.当a?0时,x1?x2?0,y1?y2?0 B.当a?0时,x1?x2?0,y1?y2?C.当a?0时,x1?x2?0,y1?y2?0 D.当a?0时,x1?x2?0,y1?y2?08 .(20XX年高考(山东理))函数ycos6x的图像大致为 x?x2?29 .(20XX年高考(山东理))定义在R上的函数f满足f?f.当?3?x??1时,f??2,当?1?x?3时,f?x.则f?f?f????fA. 335B.338C.1678D.20XX()10.(20XX年高考(辽宁理))设函数f满足f=f,f=f,且当13x?[0,1]时,f=x3.又函数g=|xcos|,则函数h =g-f在[?,]上22的零点个数为 A.5()B.6C.7D.8()11.(20XX年高考(江西理))若函数f=?x2?1,x?1,则f=?lgx,x?1C.1D.0A.lg101 B.b12.(20XX年高考(江西理))下列函数中,与函数定义域相同的函数为 x()A.y=1sinxB.y=1nxxC.y=xe D.sinxx13.(20XX年高考(湖南理))已知两条直线l1 :y=m 和l2: y=8,l1与函数2m?1y?log2x的图像从左至右相交于点A,B ,l2与函数y?log2x的图像从左至右相交于C,D .记线段AC和BD在X轴上的投影长度分别为a ,b ,当m 变化时,21世纪教育网 A.B.C.D.()b的最小值为a()214.(20XX年高考(湖北理))函数f?xcosx在区间[0,4]上的零点个数为A.4 B.5 C.6 D.715.(20XX年高考(广东理))下列函数中,在区间?0,???上为增函数的是()A.y?ln?x?2B.y??1C.y???2xD.y?x1 x16.(20XX年高考(福建理))函数f在[a,b]上有定义,若对任意x1,x2?[a,b],有f?[f?f],则称f在[a,b]上具有性质P.设f在[1,3]上具有22性质P,现给出如下命题:①f在[1,3]上的图像时连续不断的;②f在[1上具有性质P; ③若f在x?2处取得最大值1,则f?1,x?[1,3]; ④对任意x1,x2,x3,x4?[1,3],有f?[f?f?f?f][来44??1,x为有理数17.(20XX年高考(福建理))设函数D??,则下列结论错误的是()??0,x为无理数A.D的值域为?0,1[B.D是偶函数 C.D不是周期函数D.D不是单调函数()18.(20XX年高考(安徽理))下列函数中,不满足f?2f 的是A.f?x二、填空题B.f?x?x C.f?x?D.f??x|x2?1|19.(20XX年高考(天津理))已知函数y=的图象与函数y=kx?2的图象恰有两个交x?1点,则实数k的取值范围是______________. 20.(20XX 年高考(四川理))记[x]为不超过实数x的最大整数,例如,[2]?2,[]?1,xn?[[?]??1.设a为正整数,数列{xn}满足x1?a,xn?1?[列命题:①当a?5时,数列{xn}的前3项依次为5,3,2;a]xn2],现有下②对数列{xn}都存在正整数k,当n?k时总有xn?xk; ③当n?1时,xn1;④对某个正整数k,若xk?1?xk,则xn?.其中的真命题有____________.21.(20XX年高考(上海理))已知y?f?x2是奇函数,且f?1.若g?f?2,则g?_______ .22.(20XX年高考(上海理))已知函数f?e|x?a|.若f在区间[1,+?)上是增函数,则a的取值范围是_________ .23.(20XX年高考(上海春))函数y?log2x4的最大值是______.log2x24.(20XX年高考(上海春))若fx为奇函数,则实数m?______.xx?125.(20XX年高考(上海春))方程4?226.(20XX年高考(上海春))函数?0的解为_______.y?_______.1]上, 27.(20XX年高考(江苏))设f是定义在R上且周期为2的函数,在区间[?1。
3.8函数的零点问题——2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)一、单选题(共16题;共80分)1.(5分)已知函数f(x)= cos2x+cosx,且x∈[0,2π],则f(x)的零点个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个2.(5分)已知函数f(x)={x,x≥0−x2,x<0,若方程f(x)=ae x有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围为()A.(1e,+∞)B.(0,1e)C.(−∞,−1e)D.(−1e,0)3.(5分)已知函数f(x)为定义在R上的单调函数,且f(f(x)−2x−2x)=10.若函数g(x)={f(x)−2x−a,x≤0,|log2x|−a−1,x>0有3个零点,则a的取值范围为()A.(2,3]B.(−1,3]C.(3,4]D.(−1,4]4.(5分)已知函数f(x)=ax3+bx+1,若f(x)存在零点x0<−1,且满足f′(x0)=f(x0),则()A.1a+3b<0B.ab>0C.3a+b<0D.a+b>15.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+π6)(ω>0)在[0,2π]上有且仅有4个零点,则ω的取值范围是()A.[2312,2912]B.[2312,2912)C.(1130,1124]D.[1130,1124)6.(5分)已知函数f(x)=sin(√ax3+bx+bx⋅π)−1,a≥0在(1,+∞)上有且仅有1个零点,则下列选项中b的可能取值为()A.0B.18C.12D.47.(5分)已知f(x)是定义在[−10,10]上的奇函数,且f(x)=f(4−x),则函数f(x)的零点个数至少为()A.3B.4C.5D.68.(5分)设函数f(x)的定义域为R,则“f(x)是R上的增函数”是“任意a>0,y=f(x+a)−f(x)无零点”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件9.(5分)已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象如图所示,则x1⋅x2等于()A.2B.43C.23D.1210.(5分)设函数f(x)=|2x−1|,函数g(x)=f(f(x))−log a(x+1),(a>0,a≠1)在[0,1]上有3个不同的零点,则实数a的取值范围为()A.(1,32)B.(1,2)C.(32,2)D.(2,+∞)11.(5分)已知函数f(x)={1−|1−x|,0≤x≤22f(x−2),x>2,当x∈[0,8]时,函数F(x)=f(x)−kx恰有六个零点,则实数k的取值范围是()A.(45,1)B.(23,45)C.[23,45)D.[45,1)12.(5分)已知函数f(x)={10x−m,x≤12xe x−2mx+m,x>12(e是自然对数的底数)在定义域R上有三个零点,则实数m的取值范围是()A.(e,+∞)B.(e,5]C.(e,5)D.[e,5]13.(5分)已知函数f(x)=2ae x−e a x2至多有2个不同的零点,则实数a的最大值为().A.0B.1C.2D.e14.(5分)已知函数f(x)={exlnx,x>0x3−3x,x≤0,若函数y=[f(x)]2−1与y=af(x)的图象恰有6个不同的公共点,则实数a的取值范围是()A.(0,32)B.(0,72)C.(1,72)D.(1,+∞)15.(5分)已知函数f(x)=|log2x|,g(x)={0,0<x≤1|x−2|−0.5,x>1,则方程|f(x)−g(x)|=1的实根个数为()个.A.1B.2C.3D.416.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足f(2−x)=f(x+2),当x∈[0,2]时f(x)=(√e)x,若在区间x∈[0,10]内,函数g(x)=f(x)−(x+1)m有个5零点,则实数m的取值范围是()A.(0,log11e)B.(0,log11e)∪(12,log7e)C.(log11e,12)D.(log11e,12)∪(12,log7e)二、多选题(共2题;共10分)17.(5分)已知函数f(x)=a x−x a(a>1)的定义域为(0,+∞),且f(x)仅有一个零点,则()A.e是f(x)的零点B.f(x)在(1,e)上单调递增C.x=1是f(x)的极大值点D.f(e)是f(x)的最小值18.(5分)已知函数f(x)=2x−cosx的零点为x0,则()A.x<12B.x0>13C.tanx0>√52D.x0−14<sinx0三、填空题(共10题;共65分)19.(10分)设a,b,c∈R,a≠0,若函数y=ax2+bx+c有且仅有一个零点,且2a2+3ab+ 8ac=1,则a+b的最小值为,a+b+ab的最小值为.20.(5分)已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)={(12)x,log16x,0≤x<2x≥2,若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0(a,b∈R)有且仅有7个不同实数根,则a+b=21.(10分)已知函数f(x)={e x−ax,x≥0,ax3−2x+1,x<0.当a=0时,f[f(−12)]=,若函数f(x)有3个不同的零点,则a的取值范围是.22.(10分)设a∈R.函数f(x)={2e x−1,x≤0ax2+(a2−2)x−lnx,x>0,若f(f(0))=0,则a=,若f(x)只有一个零点,则a的取值范围是.23.(5分)函数f(x)={x3+2,x≤0x−3+e x,x>0的零点个数为.24.(5分)若函数f(x)={2x−b,x<0,√x,x≥0有且仅有两个零点,则实数b的一个取值为.25.(5分)已知函数f(x)=2|x|+x2+a.①对于任意实数a,f(x)为偶函数;②对于任意实数a,f(x)在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;③存在实数a,使得f(x)有3个零点;④存在实数a,使得关于x的不等式f(x)≥2022的解集为(−∞,−1]∪[1,+∞).所有正确命题的序号为.26.(5分)已知函数f(x)满足f(x−2)=f(x+2),0≤x<4时,f(x)=√4−(x−2)2,g(x)= f(x)−k n x(n∈N∗,k n>0).若函数g(x)的图像与x轴恰好有2n+1个不同的交点,则k12+k22+⋅⋅⋅+k n2=.27.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,其图象关于点(2,0)对称,当x∈[0,2]时,f(x)=−√1−(x−1)2,若方程f(x)−k(x−2)=0的所有根的和为6,则实数k的取值范围是.28.(5分)声音是由于物体的振动产生的能引起听觉的波,其中包含着正弦函数.纯音的数学模型是函数y=Asinϖt.我们听到的声音是由纯音合成的,称为复合音.已知一个复合音的数学模型是函数f(x)=sinx+12sin2x.给出下列四个结论:①f(x)的最小正周期是π;②f(x)在[0,2π]上有3个零点;③f(x)在[0,π2]上是增函数;④f(x)的最大值为3√34.其中所有正确结论的序号是.四、解答题(共8题;共80分)29.(10分)设函数f(x)=−12x 2+(a −1)x +alnx +a2,a >0.(1)(5分)若a =1,求函数f(x)的单调区间和最值; (2)(5分)求函数f(x)的零点个数,并说明理由.30.(10分)已知a >0,设函数f(x)=(2x −a)lnx +x ,f ′(x)是f(x)的导函数.(1)(5分)若a =2,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)(5分)若f(x)在区间(1,+∞)上存在两个不同的零点x 1,x 2(x 1<x 2), ①求实数a 范围;②证明:x 2f ′(x 2)x 1−1<(a−e)(a−2e)(a−3)2e .注,其中e =2.71828⋅⋅⋅⋅⋅⋅是自然对数的底数.31.(15分)已知函数f(x)=xlnx +a ,(a ∈R).(1)(5分)求函数f(x)的单调区间;(2)(5分)当0<a <1e时,证明:函数f(x)有两个零点;(3)(5分)若函数g(x)=f(x)−ax 2−x 有两个不同的极值点x 1,x 2(其中x 1<x 2),证明:x 1⋅x 22>e 3.32.(10分)已知函数f(x)=e x −xlnx −ax −1(a ∈R)有两个零点.(1)(5分)求a 的取值范围;(2)(5分)设x 1,x 2是f(x)的两个零点,证明:x 1+x 2>2.33.(10分)已知函数f(x)=mlnx −xe x +x .(1)(5分)若m =1,求f(x)的最大值;(2)(5分)若f(x 1)+x 1e x 1+m =0,f(x 2)+x 2e x 2+m =0,其中x 1≠x 2,求实数m 的取值范围.34.(10分)已知函数f(x)=lnx +a x的极小值为1.(1)(5分)求实数a 的值;(2)(5分)设函数g(x)=f(x)−1x +m(1x2−1).①证明:当0<m <12时,∀x ∈(0,m 1−m ),g(x)>0恒成立;②若函数g(x)有两个零点,求实数m 的取值范围.35.(5分)已知函数f(x)=x2⋅lnx.(Ⅰ)求函数y=f(x)−x的最小值;(Ⅱ)若方程f(x)=m(m∈R)有两实数解x1,x2,求证:1x12+1x22>e+11−|x1−x2|.(其中e=2.71828⋯为自然对数的底数).36.(10分)已知函数f(x)=12(a−1)x2+ax−2lnx.(1)(5分)讨论f(x)的单调性;(2)(5分)当a=1时,g(x)=f(√x),若m≤3−4ln2,求证:对于任意k>0,函数ℎ(x)= g(x)−mx−k有唯一零点.答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】由cos2x+cosx=2cos2x+cosx−1=(cosx+1)(2cosx−1)=0,可得cosx=−1或cosx=12,又因为x∈[0,2π],则x=π,或x=π3,或x=5π3,则f(x)的零点个数为3。
2023届新高考数学复习:专项(函数零点问题之分段分析法模型)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ浙江宁波ꞏ高三统考期末)若函数322ln ()x ex mx xf x x -+-=至少存在一个零点,则m 的取值范围为( ) A .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦B .21,e e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭C .1,e e ⎛⎤-∞+ ⎝⎦D .1,e e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭2.(2023ꞏ黑龙江ꞏ高三大庆市东风中学校考期中)设函数21()2nxf x x ex a x=--+(其中e 为自然对数的底数),若函数()f x 至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是 A .21(0]e e,-B .21(0]e e+,C .21[)e e -+∞, D .21(]e e-∞+,3.(2023ꞏ湖北ꞏ高三校联考期中)设函数32()2ln f x x ex mx x =-+-,记()()f x g x x=,若函数()g x 至少存在一个零点,则实数m 的取值范围是( ) A .21,e e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .210,e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .210,e e ⎛⎤+ ⎝⎦D .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦4.(2023ꞏ福建厦门ꞏ厦门外国语学校校考一模)若至少存在一个x ,使得方程2ln (2)x mx x x ex -=-成立.则实数m 的取值范围为( ) A .21m e e≥+B .21m e e≤+C .1m e e ≥+D .1m e e≤+5.(2023ꞏ湖南长沙ꞏ高三长沙一中校考阶段练习)设函数()22xxf x x x a e =--+(其中e 为自然对数的底数),若函数()f x 至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .1(0,1e+B .1(0,e e +C .1[,)e e ++∞D .1(,1]e-∞+6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2ln ()2xf x x ex a x=-+-(其中e 为自然对数的底数)至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .21,e e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦C .21,e e ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .21,e e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭7.(2023ꞏ全国ꞏ高三校联考专题练习)已知函数1()24e xf x x =-+的图象上存在三个不同点,且这三个点关于原点的对称点在函数2()(2)e x g x x x a =--+的图象上,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围为( )A .(,3)-∞B .(3,2e 2)-C .(2e 2,)-+∞D .(3,)+∞8.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)若存在两个正实数x 、y ,使得等式3(24)(ln ln )0x a y ex y x +--=成立,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是( ).A .()0-∞,B .3(0)[)2e-∞⋃+∞,C .3(0]2e ,D .3[)2e+∞, 9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若存在正实数x ,y ,使得等式()()243e ln ln 0x a y x y x +--=成立,其中e为自然对数的底数,则a 的取值范围为( )A .210,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(),0∞-D .()21,0,e ⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭二、填空题10.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)若函数()11sin πx x f x e ea x --+=-+(x ∈R ,e 是自然对数的底数,0a >)存在唯一的零点,则实数a 的取值范围为______.11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()e ln xf x x a x x =-+(e 为自然对数的底数)有两个不同零点,则实数a 的取值范围是___________.12.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()24eln eln x f x x mx x x =-+-存在4个零点,则实数m 的取值范围是__________.13.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()322e ln ,f x x x mx x =-+- 记()(),f x g x x=若函数()g x 至少存在一个零点,则实数m 的取值范围是________________________.参考答案一、单选题1.(2023ꞏ浙江宁波ꞏ高三统考期末)若函数322ln ()x ex mx xf x x -+-=至少存在一个零点,则m 的取值范围为( ) A .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦B .21,e e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭C .1,e e ⎛⎤-∞+ ⎝⎦D .1,e e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭【答案】A【答案解析】因为函数322ln ()x ex mx xf x x -+-=至少存在一个零点所以322ln 0x ex mx x x-+-=有解即2ln 2xm x ex x=-++有解 令()22ln h x x e xx x=+-+, 则()21ln 22xh x x e x -'=-++()()34244432ln 1ln 32ln 322ln 222x x x x x x x x x x x x h x x e x x x x '-----+--+⎛⎫''=-++=-+== ⎪⎝⎭因为0x >,且由图象可知3ln x x >,所以()0h x ''<所以()h x '在()0,∞+上单调递减,令()0h x '=得x e = 当0<<x e 时()0h x '>,()h x 单调递增 当>x e 时()0h x '<,()h x 单调递减 所以()()2max 1h x h e e e==+且当x →+∞时()h x →-∞所以m 的取值范围为函数()h x 的值域,即21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦故选:A2.(2023ꞏ黑龙江ꞏ高三大庆市东风中学校考期中)设函数21()2nxf x x ex a x=--+(其中e 为自然对数的底数),若函数()f x 至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是 A .21(0]e e,-B .21(0]e e+,C .21[)e e -+∞, D .21(]e e-∞+,【答案】D【答案解析】令()2ln 20x f x x ex a x =--+=,则2ln 2(0)x a x ex x x =-++>,设()2ln 2x h x x ex x=-++,令()212h x x ex =-+, ()2ln x h x x =,则()'221ln x h x x -=,发现函数()()12,h x h x 在()0,e 上都是单调递增,在[),e +∞上都是单调递减,故函数()2ln 2xh x x ex x=-++在()0,e 上单调递增,在[),e +∞上单调递减,故当x e =时,得()2max 1h x e e=+,所以函数()f x 至少存在一个零点需满足()max a h x ≤,即21a e e ≤+.应选答案D .3.(2023ꞏ湖北ꞏ高三校联考期中)设函数32()2ln f x x ex mx x =-+-,记()()f x g x x=,若函数()g x 至少存在一个零点,则实数m 的取值范围是 A .21,e e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .210,e e ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .210,e e ⎛⎤+ ⎝⎦D .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦【答案】D【答案解析】由题意得函数()f x 的定义域为(0,)+∞. 又2()ln ()2f x xg x x ex m x x==-+-, ∵函数()g x 至少存在一个零点,∴方程2ln 20xx ex m x-+-=有解, 即2ln 2xm x ex x=-++有解. 令2ln ()2,0xx x ex x xϕ=-++>, 则221ln 1ln ()222()x xx x e e x x x ϕ--'=-++=-+, ∴当(0,)x e ∈时,()0,()x x ϕϕ'>单调递增;当(,)x e ∈+∞时,()0,()x x ϕϕ'<单调递减. ∴2max 1()()x e e eϕϕ==+.又当0x →时,()x ϕ→-∞;当x →+∞时,()x ϕ→-∞.要使方程2ln 2x m x ex x=-++有解,则需满足21m e e ≤+,∴实数m 的取值范围是21(,e e -∞+.故选D .4.(2023ꞏ福建厦门ꞏ厦门外国语学校校考一模)若至少存在一个x ,使得方程2ln (2)x mx x x ex -=-成立.则实数m 的取值范围为 A .21m e e≥+B .21m e e≤+C .1m e e ≥+D .1m e e≤+【答案】B【答案解析】原方程化简得:2ln 2,(0)xm x ex x x=-+>有解,令2ln ()2,(0)x f x x ex x x =-+>,21ln ()2()xf x e x x -=+'-,当>x e 时,()0f x '<,所以f(x)在(,)e +∞单调递减,当x<e 时, ()0f x '>,所以f(x)在(,)o e 单调递增.2max 1()()f x f e e e==+.所以21m e e ≤+.选B.5.(2023ꞏ湖南长沙ꞏ高三长沙一中校考阶段练习)设函数()22x xf x x x a e=--+(其中e 为自然对数的底数),若函数()f x 至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .1(0,1e+B .1(0,e e +C .1[,)e e ++∞D .1(,1]e-∞+【答案】D【答案解析】依题意得,函数()f x 至少存在一个零点,且()22x xf x x x a e=--+, 可构造函数22y x x =-和xx y e =-, 因为22y x x =-,开口向上,对称轴为1x =,所以(),1∞-为单调递减,()1,+∞为单调递增; 而x x y e=-,则1x x y e -'=,由于e 0x >,所以(),1∞-为单调递减,()1,+∞为单调递增; 可知函数22y x x =-及xxy e =-均在1x =处取最小值,所以()f x 在1x =处取最小值, 又因为函数()f x 至少存在一个零点,只需()10f ≤即可,即:()11120f a e=--+≤解得:11a e ≤+.故选:D.6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2ln ()2xf x x ex a x=-+-(其中e 为自然对数的底数)至少存在一个零点,则实数a 的取值范围是( )A .21,e e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭B .21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦C .21,e e ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .21,e e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】B【答案解析】令2ln ()20x f x x ex a x=-+-=,即2ln 2xx ex a x =-+ 令ln ()xg x x=,2()2h x x ex a =-+ 则函数ln ()xg x x=与函数2()2h x x ex a =-+的图象至少有一个交点 易知,函数2()2h x x ex a =-+表示开口向上,对称轴为x e =的二次函数221ln 1ln ()x xx x g x x x ⋅--'== ()00g x x e '>⇒<<,()0g x x e '<⇒>∴函数()g x 在(0,)e 上单调递增,在(,)e +∞上单调递减,max 1()()g x g e e ==作出函数()g x 与函数()h x 的草图,如下图所示由图可知,要使得函数()g x 与函数()h x 的图象至少有一个交点只需min max ()()h x g x …,即2212e e a e-+…解得:21a e e +…故选:B7.(2023ꞏ全国ꞏ高三校联考专题练习)已知函数1()24e xf x x =-+的图象上存在三个不同点,且这三个点关于原点的对称点在函数2()(2)e x g x x x a =--+的图象上,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围为( ) A .(,3)-∞B .(3,2e 2)-C .(2e 2,)-+∞D .(3,)+∞【答案】B【答案解析】令()()()()2222e e x x x x a h x g x x x a ---⎡⎤=--=-----+=⎣⎦,则由题意可得函数()f x 的图象与函数()h x 的图象有三个交点,即方程()()f x h x =有三个不同的实数根.由()()f x h x =可得21224e e x xx x a x ---+=,即()2224e 1x a x x x =----,令()()2224e 1xp x x x x =----,则直线y a =与函数()p x 的图象有三个交点,易得()()()211e xp x x =--',当0x <或1x >时()0p x '<,当01x <<时()0p x '>,所以函数()p x 在(),0-∞上单调递减,在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,所以函数()p x 的极小值为()03p =,极大值为()12e 2p =-.又()()6121p p e-=+>,()()210p p =-<,所以当32e 2a <<-时,直线y a =与函数()p x 的图象有三个交点,故实数a 的取值范围为()3,2e 2-.故选B .8.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)若存在两个正实数x 、y ,使得等式3(24)(ln ln )0x a y ex y x +--=成立,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是( ).A .()0-∞,B .3(0)[)2e-∞⋃+∞, C .3(0]2e ,D .3[)2e+∞, 【答案】B【答案解析】由3(24)(ln ln )0x a y ex y x +--=得32(2)ln 0y ya e x x +-=,设y t x =,0t >,则3(24)ln 0a t e t +-=,则3(2)ln 2t e t a-=-有解,设()(2)ln g t t e t =-, 2()ln 1e g t t t =+-'为增函数,2()ln 10eg e e e+-'==, 当t e >时()0g t '>,()g t 递增,当0t e <<时()0g t '<,()g t 递减,所以当t e =时函数()g t 取极小值,()(2)ln g e e e e e =-=-,即()()g t g e e ≥=-, 若3(2)ln 2t e t a-=-有解,则32e a -≥-,即32e a ≤, 所以a<0或32a e≥, 故选:B .9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若存在正实数x ,y ,使得等式()()243e ln ln 0x a y x y x +--=成立,其中e为自然对数的底数,则a 的取值范围为( )A .210,e ⎛⎤ ⎥⎝⎦B .21,e ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(),0∞-D .()21,0,e ⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D【答案解析】依题意存在正实数x ,y ,使得等式()()243e ln ln 0x a y x y x +--=成立,243e ln 0y y a x x ⎛⎫+-⋅= ⎪⎝⎭,当0a =时,40=,不符合题意,所以0a ≠ 令0yt x=>,()243e ln 0a t t +-⋅=,()243e ln t t a -=-⋅,构造函数()()23e ln ,0f t t t t =-⋅>,()22'3e 3e ln ln 1t f t t t t t-=+=-+,()2213e 0f t t t =+>",所以()'f t 在()0,∞+上递增,()2'2223e e ln e 10ef =-+=,所以在区间()()()2'0,e ,0,f x f x <递减;在区间()()()2'e ,,0,f x f x +∞>递增.所以()f t 的最小值为()()22222e e 3e ln e 4ef =-⋅=-.要使()243e ln t ta-=-⋅有解, 则22414e ,e a a-≥-≤①,当a<0时,①成立, 当0a >时,21e a ≥. 所以a 的取值范围是()21,0,e ⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭.故选:D 二、填空题10.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)若函数()11sin πx x f x e ea x --+=-+(x ∈R ,e 是自然对数的底数,0a >)存在唯一的零点,则实数a 的取值范围为______. 【答案】20,π⎛⎤⎥⎝⎦【答案解析】函数()11sin πx x f x e ea x --+=-+(x ∈R ,e 是自然对数的底数,0a >)存在唯一的零点等价于函数()sin πx a x ϕ=与函数()11xx g x e e --=-的图像只有一个交点.∵()10ϕ=,()10g =,∴函数()sin πx a x ϕ=与函数()11xx g x ee --=-的图像的唯一交点为()1,0.又∵()11xx g x e e --'=--,且10x e ->,10x e ->,∴()11xx g x ee --'=--在R 上恒小于零,即()11x x g x e e --=-在R 上为单调递减函数.又∵()1112xxg x ee--'=--≤-,当且仅当111x xe e--=,即1x =时等号成立,且()()sin π0x a x a ϕ=>是最小正周期为2.最大值为a 的正弦型函数, ∴可得函数()sin πx a x ϕ=与函数()11xx g x ee --=-的大致图像如图所示.∴要使函数()sin πx a x ϕ=与函数()11xx g x e e --=-的图像只有唯一一个交点,则()()11g ϕ''≥.∵()πcos π1πa a ϕ'==-,()21g '=-, ∴π2a -≥-,解得2πa ≤. 对∵0a >,∴实数a 的取值范围为20,π⎛⎤⎥⎝⎦.故答案为:20,π⎛⎤⎥⎝⎦.11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()e ln xf x x a x x =-+(e 为自然对数的底数)有两个不同零点,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】(,)e +∞【答案解析】由()e (ln )xf x x a x x =-+,得()()()11(1)1x xxe a f x x e a x x x-'=+-+=+⋅,且0x >由0x >,则100x x xe +>>,若0a ≤,则0x xe a ->,此时()0f x ¢>,()f x 在()0,∞+上单调递增,至多有一个零点,不满足题意.若0a >,设()x h x xe a =-,则()()10xh x x e '=+>,所以()h x 在()0,∞+上单调递增由()00h =,所以x xe a =有唯一实数根,设为0x ,即00x x ea =则当00x x <<时,x xe a <,()0f x '<,则()f x 在()00x ,单调递减,当0x x >时,x xe a >,()0f x ¢>,则()f x 在()0x +∞,单调递增, 所以当0x x =时,()()()00000min ln xf x f x x e a x x ==-+由00x x ea =可得()00ln ln x x e a =,即00ln ln ln x x e a +=,即00ln ln x x a +=所以()()0min ln f x f x a a a ==-,()0a > 又当0x →时,()f x →+∞,当x →+∞,指数函数增加的速度比对数函数增加的速度快得多,可得()f x →+∞ 所以函数()e (ln )x f x x a x x =-+有两个不同零点,则()()0min ln 0f x f x a a a ==-< 设()ln g x x x x =-,则()ln g x x '=-当()0,1x ∈时,有()0g x '>,则()g x 在()0,1上单调递增. 当()1,x ∈+∞时,有()0g x '<,则()g x 在()1,+∞上单调递减. 又当0x →时,()0g x →,()0g e =所以当0<<x e 时,()0g x >,当>x e 时,()0g x <, 所以ln 0a a a -<的解集为a e > 故答案为:(,)e +∞12.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()24eln eln x f x x mx x x =-+-存在4个零点,则实数m 的取值范围是__________. 【答案】(0,1)【答案解析】转化为()24eln =0eln x f x x mx x x =-+-有四个解,即24eln =0eln x x mx x x -+-在0x >范围内有四个解,即eln 4=0eln x xm x x x-+-在0x >范围内有四个解, 即eln 4=eln x xm x x x--在0x >范围内有四个解,即1eln 4=eln 1xmx x x--在0x >范围内有四个解,令eln ()x g x x =, 则2e(1ln )()x g x x -'=, 令()0g x '=得e x =,所以当0e x <<时,()0g x '>,当e x >时,()0g x '<, 所以eln ()x g x x=在(0,e)单调递增,在(e,+)∞单调递减, 所以max ()(e)1g x g ==,做出()g x 大致图像如下:令eln ()x t g x x==, 则原方程转化为14=(1)1t m t t -<-, 令1()41h t t t =--, ()21()41h t t '=--,令()0h t '=得1=2t , 当12t <时,()0h t '<,当112t <<时,()0h t '>, 所以()h t 在1(,2-∞递减,在1(1)2,递增, 做出()h x 大致图像如下:所以(0,1)m ∈时,对应解出两个t 值,从而对应解出四个x 值,故答案为:(0,1)m ∈.13.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()322e ln ,f x x x mx x =-+- 记()(),f x g x x =若函数()g x 至少存在一个零点,则实数m 的取值范围是________________________. 【答案】21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦ 【答案解析】依题意,令()2ln 2e 0x g x x x m x =-+-=,即()2ln 2e 0x m x x x x=-++>, 设2ln ()2e x h x x x x =-++,求导得21ln ()22e x h x x x -'=-++, 当0e x <<时,()0h x '>,当e x >时,()0h x '<,即函数()h x 在(0,e)上递增,在[e,)+∞上递减,因此当e x =时,2max 1()e eh x =+,因当0e x <≤时,22e y x x =-+的取值集合为2(0,e ],ln x y x =的取值集合为1(,]e-∞, 则当0e x <≤时,()h x 的取值集合为21(,e ]e-∞+,当e x ≥时,22e y x x =-+的取值集合为2(,e ]-∞, ln x y x =的取值集合为1(0,]e,即当e x ≥时,()h x 的取值集合为21(,e ]e -∞+, 所以函数()g x 至少存在一个零点,实数m 的取值范围是21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦. 故答案为:21,e e ⎛⎤-∞+ ⎥⎝⎦.。
函数的零点部分高考试题汇编1、函数()⎩⎨⎧>+-≤-=1,341,442x x x x x x f 的图象和函数()x x g 2log =的图象的交点个数是(B ) A.4 B.3 C.2 D.1 2、函数12log )(2-+=x x x f 的零点必落在区间( C )A.⎪⎭⎫⎝⎛41,81B.⎪⎭⎫⎝⎛21,41C.⎪⎭⎫⎝⎛1,21D.(1,2)3、数()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25, 则()f x 可以是( A )A. ()41f x x =-B. ()2(1)f x x =-C. ()1x f x e =-D.)21ln()(-=x x f 4.(10上海理)若0x 是方程31)21(x x=的解,则0x 属于区间( )A .⎪⎭⎫⎝⎛1,32 . B .⎪⎭⎫ ⎝⎛32,21 . C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,31 D .⎪⎭⎫⎝⎛31,05.(10上海文)若0x 是方程式lg 2x x +=的解,则0x 属于区间( )A .(0,1).B .(1,1.25).C .(1.25,1.75)D .(1.75,2) 6.(10天津理)函数()x x f x32+=的零点所在的一个区间是( )A .()1,2--B .()0,1-C .()1,0D .()2,17.(10天津文)函数()2-+=x e x f x的零点所在的一个区间是( )A .()1,2--B .()0,1-C .()1,0D .()2,1 8.(10浙江理)设函数,)12sin(4)(x x x f -+=则在下列区间中函数)(x f 不存在零点的是( )A .[]2,4--B .[]0,2-C .[]2,0D .[]4,2 9.(10浙江文)已知0x 是函数()xx f x-+=112的一个零点,若()01,1x x ∈,()+∞∈,02x x ,则( )A .()01<x f ,()02<x fB .()01<x f ,()02>x fC .()01>x f ,()02<x fD .()01>x f ,()02>x f10.(07湖南文理)函数2441()431x x f x x x x -⎧=⎨-+>⎩, ≤,,的图象和函数2()log g x x =的图象的交点个数是( )A .4B .3C .2D .111.(09福建文)若函数()f x 的零点与()422x g x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25,则()f x 可以是( )A .()41f x x =-B .()2(1)f x x =-C .()1x f x e =-D .()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21ln x x f 12.(09重庆理)已知以4T =为周期的函数(1,1]()12,(1,3]x f x x x ⎧∈-⎪=⎨--∈⎪⎩,其中0m >。
函数的零点部分高考试题汇编
1、函数1,341,442xxxxxxf的图象和函数xxg2log的图象的交点个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2、函数12log)(2xxxf的零点必落在区间( )
A.41,81 B.21,41 C.1,21 D.(1,2)
3、数fx的零点与422xgxx的零点之差的绝对值不超过0.25, 则fx可以
是( )A. 41fxx B. 2(1)fxx C. 1xfxe D.)21ln()(xxf
4.(10上海理)若0x是方程31)21(xx的解,则0x属于区间( )
A.1,32 . B.32,21 . C.21,31 D.31,0
5.(10上海文)若0x是方程式lg2xx的解,则0x属于区间( )
A.(0,1). B.(1,1.25). C.(1.25,1.75) D.(1.75,2)
6.(10天津理)函数xxfx32的零点所在的一个区间是( )
A.1,2 B.0,1 C.1,0 D.2,1
7.(10天津文)函数2xexfx的零点所在的一个区间是( )
A.1,2 B.0,1 C.1,0 D.2,1
8.(10浙江理)设函数,)12sin(4)(xxxf则在下列区间中函数)(xf不存在零点的
是( )A.2,4 B.0,2 C.2,0 D.4,2
9.(10浙江文)已知0x是函数xxfx112的一个零点,若01,1xx,,02xx,
则( )
A.01xf,02xf B.01xf,02xf
C.01xf,02xf D.01xf,02xf
10.(07湖南文理)函数2441()431xxfxxxx, ≤,,的图象和函数2()loggxx的图象的
交点个数是( ) A.4 B.3 C.2 D.1
11.(09福建文)若函数fx的零点与422xgxx的零点之差的绝对值不超过
0.25,则fx可以是( )
A.41fxx B.2(1)fxx C.1xfxe D.21lnxxf
12.(09重庆理)已知以4T为周期的函数21,(1,1]()12,(1,3]mxxfxxx,其中0m。
若方程3()fxx恰有5个实数解,则m的取值范围为( )
A.158(,)33 B.15(,7)3 C.48(,)33 D.4(,7)3
13.(10福建理)函数0,ln20,322xxxxxxf的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
14.(11天津).对实数a和b,定义运算“”:,1,,1.aababbab 设函数
22
()2,.fxxxxxR
若函数()yfxc的图像与x轴恰有两个公共
点,则实数c的取值范围是( )
A.3,21,2 B.3,21,4
C.111,,44 D.311,,44
15(11陕西)函数f(x)=x—cosx在[0,+∞)内 ( )
A.没有零点 B.有且仅有一个零点 C.有且仅有两个零点 D.有无穷多个零点
16.(11重庆)设m,k为整数,方程220mxkx在区间(0,1)内有两个不同的根,
则m+k的最小值为
17、若函数axaxfx)( (0a且1a)有两个零点,则实数a的取值范围
是
18、方程 96370xx•的解是 ..
19、已知函数)(xfy和)(xgy在]2,2[的图象如下所示:给出下列四个命题:
①方程0)]([xgf有且仅有6个根 ②方程0)]([xfg有且仅有3个根 ③方程
0)]([xff有且仅有5个根 ④方程0)]([xgg
有且仅有4个根
其中正确的命题是 .
20、(09山东理)已知定义在R上的奇函数)(xf,满足(4)()fxfx,且在区间[0,2]
上是增函数,若方程)0()(mmxf在区间8,8上有四个不同的根1234,,,xxxx,则
1234
_________.xxxx
21、(11北京)已知函数32,2()(1),2xfxxxx若关于x 的方程f(x)=k有两个不同的实根,
则数k的取值范围是_______
22.(08湖北文)方程223xx的实数解的个数为 .
23.(09山东理)若函数axaxfx1.0aa有两个零点,则实数a的取值范围
是 。
24.(10全国I理)直线y=1与曲线2yxxa有四个交点,则a的取值范围是 。
25.(08四川理)已知3x是函数2()ln(1)10fxaxxx的一个极值点.
(Ⅰ)求a;(Ⅱ)求函数()fx的单调区间;
(Ⅲ)若直线yb与函数()yfx的图像有3个交点,求b的取值范围.
26.(09江西文)设函数329()62fxxxxa
(1)对于任意实数x,()fxm恒成立,求m的最大值;
(2)若方程()0fx有且仅有一个实根,求a的取值范围
27.(09天津文)设函数0),(,)1(31)(223mRxxmxxxf其中
(Ⅰ)当时,1m曲线))(,在点(11)(fxfy处的切线斜率;
(Ⅱ)求函数的单调区间与极值;
(Ⅲ)已知函数)(xf有三个互不相同的零点0,21,xx,且21xx。若对任意的
],[21xxx
,)1()(fxf恒成立,求m的取值范围。
28.(全国卷Ⅱ)设a为实数,函数.)(23axxxxf (Ⅰ)求)(xf的极值.(Ⅱ)当a在什么
范围内取值时,曲线xxfy与)(轴仅有一个交点。