新课标高考数学专题复习 §2.7 函数与方程
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高考数学方程与函数知识点一、一次函数一次函数是指函数的最高次数为1的函数,通常表达为y=ax+b 的形式,其中a称为斜率,b称为截距。
1. 斜率:斜率可以用来表示函数图像的增减趋势,斜率为正表示函数递增,斜率为负表示函数递减。
2. 截距:截距表示函数图像与y轴之间的交点,可以用来确定函数图像的位置。
二、二次函数二次函数是指函数的最高次数为2的函数,通常表达为y=ax^2+bx+c的形式,其中a、b、c均为常数。
1. 抛物线:二次函数的图像是一条抛物线,其开口方向由a的正负决定。
2. 零点:通过解方程y=0,可以求得二次函数的零点,即方程的根。
3. 非负性:当a>0时,二次函数的值大于等于c,当a<0时,二次函数的值小于等于c。
4. 顶点:二次函数的顶点坐标可以通过求得x=-b/(2a)来确定。
三、指数函数指数函数是指函数关系中包含以常数e为底数的指数函数。
1. 指数规律:指数函数的数学规律为a^x=a^y,当x=y时,指数函数取相同的值。
2. 增长与衰减:指数函数具有快速增长或衰减的特点,指数函数的指数为正时,函数递增;指数为负时,函数递减。
3. 自然指数函数:自然指数函数是指以常数e≈2.71828为底的指数函数,形式为f(x)=e^x。
四、对数函数对数函数是指函数关系中包含以常数e为底数的对数函数。
1. 对数规律:对数函数的数学规律为a^loga(x)=x,当x>0时,对数函数取正值。
2. 增长与衰减:对数函数具有递增但增长速度逐渐减小的特点。
3. 自然对数函数:自然对数函数是指以常数e≈2.71828为底的对数函数,形式为f(x)=ln(x)。
五、三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数,常用于解决与角度相关的问题。
1. 正弦函数:正弦函数表示一个角的对边与斜边的比值,通常表示为sin(x)。
2. 余弦函数:余弦函数表示一个角的邻边与斜边的比值,通常表示为cos(x)。
第一章集合、常用逻辑用语、不等式§1.1集合§1.2 充分条件与必要条件§1.3 全称量词与存在量词§1.4 不等关系与不等式§1.5 一元二次不等式及其解法§1.6 基本不等式强化训练1不等式中的综合问题第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ§2.1 函数的概念及其表示第1课时函数的概念及其表示第2课时函数的定义域与值域§2.2 函数的基本性质第1课时单调性与最大(小)值第2课时奇偶性、对称性与周期性第3课时函数性质的综合问题§2.3 幂函数与二次函数§2.4 指数与指数函数§2.5 对数与对数函数§2.6 函数的图象§2.7 函数与方程强化训练2函数与方程中的综合问题§2.8 函数模型及其应用第三章导数及其应用§3.1 导数的概念及运算§3.2 导数与函数的单调性§3.3 导数与函数的极值、最值强化训练3导数中的综合问题高考专题突破一高考中的导数综合问题第1课时利用导数研究恒(能)成立问题第2课时利用导函数研究函数的零点第3课时利用导数证明不等式第四章三角函数、解三角形§4.1任意角和弧度制、三角函数的概念§4.2 同角三角函数基本关系式及诱导公式§4.3 简单的三角恒等变换第1课时两角和与差的正弦、余弦和正切公式第2课时简单的三角恒等变换§4.4 三角函数的图象与性质§4.5 函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用强化训练4三角函数中的综合问题§4.6 解三角形高考专题突破二高考中的解三角形问题第五章平面向量、复数§5.1 平面向量的概念及线性运算§5.2 平面向量基本定理及坐标表示§5.3 平面向量的数量积强化训练5平面向量中的综合问题§5.4 复数第六章数列§6.1 数列的概念与简单表示法§6.2 等差数列及其前n项和§6.3 等比数列及其前n项和强化训练6数列中的综合问题高考专题突破三高考中的数列问题第七章立体几何与空间向量§7.1空间几何体及其表面积、体积强化训练7空间几何体中的综合问题§7.2 空间点、直线、平面之间的位置关系§7.3 直线、平面平行的判定与性质§7.4 直线、平面垂直的判定与性质强化训练8空间位置关系中的综合问题§7.5 空间向量及其应用高考专题突破四高考中的立体几何问题第八章解析几何§8.1直线的方程§8.2 两条直线的位置关系§8.3 圆的方程§8.4 直线与圆、圆与圆的位置关系强化训练9直线与圆中的综合问题§8.5 椭圆第1课时椭圆及其性质第2课时直线与椭圆§8.6 双曲线§8.7 抛物线强化训练10圆锥曲线中的综合问题高考专题突破五高考中的圆锥曲线问题第1课时范围与最值问题第2课时定点与定值问题第3课时证明与探索性问题第九章统计与统计案例§9.1 随机抽样、用样本估计总体§9.2 变量间的相关关系、统计案例强化训练11统计中的综合问题第十章计数原理、概率、随机变量及其分布§10.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理§10.2 排列、组合§10.3 二项式定理§10.4 随机事件的概率与古典概型§10.5 离散型随机变量的分布列、均值与方差§10.6 二项分布与正态分布高考专题突破六高考中的概率与统计问题。
高中数学复习函数与方程篇高中数学复习:函数与方程篇一、引言在高中数学中,函数与方程是学习最为重要且基础的内容之一。
函数是一种对应关系,能够描述事物之间的联系,而方程则是含有未知数的等式。
这篇文章将从函数的定义与性质、函数的图像、方程与根的关系等几个方面进行复习与总结,帮助读者回顾与巩固相关的知识。
二、函数的定义与性质函数是一种将自变量映射到因变量的关系。
在数学中,常见的函数类型包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
下面我们将回顾函数的一些重要性质。
1. 定义域和值域:函数的定义域是自变量的取值范围,而值域则是因变量的取值范围。
例如,对于函数y = x^2,其定义域为实数集,值域为非负实数集。
2. 奇偶性:函数的奇偶性可以通过函数的解析式判断。
若函数满足f(-x) = f(x)(偶函数),则其图像关于y轴对称;若函数满足f(-x) = -f(x)(奇函数),则其图像关于原点对称。
3. 单调性与极值点:函数的单调性表示其在定义域内的增减情况。
对于平滑的函数,可以通过导数的正负性判断其单调性。
极值点是函数在某一区间内取得最大或最小值的点。
三、函数的图像函数的图像可以直观地展示函数的性质与特点。
在高中数学中,我们主要了解一些常见函数的图像特征。
以下是几个例子:1. 线性函数:线性函数的图像为一条直线。
其一般形式为y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。
斜率为正表示直线上升,为负表示直线下降。
2. 二次函数:二次函数的图像为一条称为抛物线的曲线。
一般形式为y = ax^2 + bx + c,其中a确定抛物线开口方向,b与c确定顶点位置。
3. 指数函数:指数函数的图像为递增或递减的曲线。
一般形式为y= a^x,其中a为底数。
四、方程与根的关系方程是由未知数和已知数之间的关系构成的等式。
解方程就是求出满足等式的未知数的值。
以下是几种常见的方程类型及其解法:1. 一元一次方程:形如ax + b = 0的方程,其中a、b为已知数,x为未知数。
第七讲二次函数与幂函数1.幂函数(1)幂函数的定义一般地,形如y=xα的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.(2)常见的五种幂函数的图象和性质比较R R R{x|x≥0}{x|x≠0}(1)二次函数解析式的三种形式:一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0).顶点式:f(x)=a(x-m)2+n(a≠0),顶点坐标为(m,n).零点式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),x1,x2为f(x)的零点.(2)二次函数图像R R考向一 幂函数概念及性质【例1】已知幂函数223(22)n nf x n n x -=+-(n ∈Z)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n 的值为________. 【答案】 1【解析】由于f (x )为幂函数,所以n 2+2n -2=1,解得n =1或n =-3,经检验只有n =1符合题意. 【举一反三】1.已知函数f (f )=(f 2−f −1)f f 2+2f −3是幂函数,且其图象与两坐标轴都没有交点,则实数f =() A .−1 B .2 C .3 D .2或−1【答案】A【解析】∵函数f (f )=(f 2−f −1)f f2+2f −3是幂函数,∴f 2−f −1=1,解得:f =2或f =−1,f =2时,f (f )=f ,其图象与两坐标轴有交点不合题意,f =−1时,f (f )=1f 4,其图象与两坐标轴都没有交点,符合题意,故f =−1,故选:A .2.已知函数f(f)=(3f2−2f)f f是幂函数,若f(x)为增函数,则m等于()A.−13B.−1C.1 D.−13或1【答案】C【解析】函数f(x)=(3m2-2m)x m是幂函数,则3m2-2m=1,解得m=1或m=-13,又f(x)为增函数,则m=1满足条件,即m的值为1.故选:C.3.已知幂函数f(f)=f f的图像过点(2,√2),则下列说法正确的是()A.f(f)是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增B.f(f)是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减C.f(f)既不是奇函数也不是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增D.f(f)既不是奇函数也不是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减【答案】C【解析】∵幂函数y=xα的图象过点(2,√2),∴√2=2α,解得α=12,故f(x)=√f,故f(x)既不是奇函数也不是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,故选:C.4.设α∈{−1,1,12,3},则使函数y=f f的定义域为R且为奇函数的所有α的值为()A.−1,1,3 B.12,1 C.−1,3 D.1,3【答案】D【解析】当α=﹣1时,函数的定义域为{x|x≠0},不满足定义域为R;当α=1时,函数y=f f的定义域为R且为奇函数,满足要求;当α=12函数的定义域为{x|x≥0},不满足定义域为R;当α=3时,函数y=f f的定义域为R且为奇函数,满足要求;故选:D.考向二图像问题【例2】(1)当f∈{−1,12,1,3}时,幂函数f=f f的图象不可能经过的象限是A.第二象限 B.第三象限 C.第三、四象限 D.第二、四象限(2)在同一直角坐标系中,函数f(x)=f f(x≥0),g(x)=fff f x的图象可能是()A. B.C. D.【答案】(1)D (2)D【解析】(1)因为f=f−1经过第一、三象限;f=f12经过第一象限;f=f1经过第一、三象限;f=f3经过第一、三象限;所以不可能经过的象限是第二、四象限,选D.(2)∵实数a>0且a≠1,∴函数f(x)=x a(x>0)是上增函数,故排除A;∴当a>1时,在同一直角坐标系中,函数f(x)=x a(x>0)是下凹增函数,g(x)=log a x的是增函数,观察四个选项,没有符合条件选项;当0<a<1时,∴在同一直角坐标系中,函数f(x)=x a(x>0)是增函数,g(x)=log a x是减函数,由此排除B和C,符合条件的选项只有D.故选:D.【举一反三】1.如图表示的是四个幂函数在同一坐标系中第一象限内的图象,则幂函数f=f 12的图象可能是()A.① B.② C.③ D.④【答案】D【解析】幂函数y=f12为增函数,且增加的速度比价缓慢,只有④符合.故选:D.2.下图给出四个幂函数的图象,则图象与函数的大致对应是()①②③④A.①f=f 13,②f=f2,③f=f12,④f=f−1B.①f=f3,②f=f2,③f=f 12,④f=f−1C.①f=f2,②f=f3y=x3,③f=f−1,④f=f 1 2D.①f=f 13,②f=f12,③f=f2,④f=f−1【答案】B【解析】②的图象关于y轴对称,②应为偶函数,故排除选项C,D,①由图象知,在第一象限内,图象下凸,递增的较快,所以幂函数的指数大于1,故排除A故选:B.3.在同一直角坐标系中,函数f(f)=f f(f≥0),f(f)=log f f(f>0,且f≠1)的图象可能是().A. B. C. D.【答案】D【解析】对于A项,对数函数过(1,0)点,但是幂函数不过(0,1)点,所以A项不满足要求;对于B项,幂函数f>1,对数函数0<f<1,所以B项不满足要求;对于C项,幂函数要求0<f<1,而对数函数要求,f>1,所以C项不满足要求;对于D项,幂函数与对数函数都要求0<f<1,所以D项满足要求;故选D.4.如图是幂函数y=x m和y=x n在第一象限内的图象,则( )A.-1<n<0,0<m<1 B.n<-1,0<m<1 C.-1<n<0,m>1 D.n<-1,m>1【答案】B【解析】由题图知,f=f f在[0,+∞)上是增函数,f=f f在(0,+∞)上为减函数,∴f>0,f<0,又当f>1时,f=f f的图象在f=f的下方,f=f f的图象在f=f−1的下方,∴f<1,f<−1,从而0<f <1,f <−1,故选B.考向三 比较大小【例3】设f =(35)25,f=(25)35,f=(25)25,则f ,f ,f 的大小关系是A .f >f >fB .f >f >fC .f >f >fD .f >f >f【答案】A【解析】对于函数f =(25)f ,在(0,+∞)上是减函数,∵35>25,∴(25)35<(25)25,即f <f ;对于函数f =f 25,在(0,+∞)上是增函数,∵35>25,∴(35)25>(25)25,即f >f .从而f <f <f .故A 正确. 【举一反三】1.已知点(f ,9)在幂函数f (f )=(f −2)f f 的图象上,设f =f (f − 13),f =f (ln 13),f =f (√22) 则f ,f ,f 的大小关系为( )A .f <f <fB .f <f <fC .f <f <fD .f <f <f【答案】A【解析】由f (f )=(f −2)f f 为幂函数得f −2=1,f =3, 因为点(3,9)在幂函数f (f )上,所以3f =9,f =2,即f (f )=f 2, 因为f =f (f − 13)=f (3− 13),f =f (ln 13)=f (ff3),又3− 13<√22<1<ff3,所以f <f <f ,选A.2.设f =20.3,f =30.2,f =70.1,则f 、f 、f 的大小关系为( ) A .f <f <f B .f <f <f C .f <f <f D .f <f <f【答案】B【解析】由题意得:f =20.3=√2310=√810,f =30.2=√3210=√910,f =70.1=√710f =√f 10在(0,+∞)上是增函数且9>8>7∴f >f >f 本题正确选项:f3..已知f =(√2)125,f =925,f =4log 4f 2,则下列结论成立的是( ) A .f <f <f B .f <f <f C .f <f <f D .f <f <f 【答案】A【解析】f =265=6415,f =345=8115,∵64<81,∴6415<8115,即f <f ,f =e 2>4>3>345=f ,故f <f <f ,选A .考向四 二次函数解析式【例4】 (1)已知二次函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (0)=3,对∀x ∈R ,都有f (1+x )=f (1-x )成立,则f (x )的解析式为________________.(2)已知二次函数f (x )与x 轴的两个交点坐标为(0,0)和(-2,0)且有最小值-1,则f (x )=________. (3)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ,a ≠0),x ∈R ,若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,则f (x )=________.【答案】(1)f (x )=x 2-2x +3 (2)x 2+2x (3)x 2+2x +1【解析】(1)由f (0)=3,得c =3,又f (1+x )=f (1-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称,∴b2=1,∴b =2,∴f (x )=x 2-2x +3.(2)设函数的解析式为f (x )=ax (x +2)(a ≠0),所以f (x )=ax 2+2ax ,由4a ×0-4a24a=-1,得a =1,所以f (x )=x 2+2x .(3)设函数f (x )的解析式为f (x )=a (x +1)2=ax 2+2ax +a (a ≠0),又f (x )=ax 2+bx +1,所以a =1, 故f (x )=x 2+2x +1. 【举一反三】1.已知二次函数f (x )的图象经过点(4,3),它在x 轴上截得的线段长为2,并且对任意x ∈R ,都有f (2-x )=f (2+x ),则f (x )=________. 【答案】 x 2-4x +3【解析】因为f (2-x )=f (2+x )对任意x ∈R 恒成立,所以f (x )图象的对称轴为直线x =2.又因为f (x )的图象被x 轴截得的线段长为2,所以f (x )=0的两根为1和3.设f (x )的解析式为f (x )=a (x -1)(x -3)(a ≠0),又f (x )的图象过点(4,3),所以3a =3,即a =1,所以f (x )的解析式为f (x )=(x -1)(x -3),即f (x )=x 2-4x +3.2.已知二次函数f (x )满足f (2)=-1,f (-1)=-1,且f (x )的最大值是8,试确定此二次函数的解析式.【套路总结】1. 求二次函数解析式的方法【答案】f (x )=-4x 2+4x +7.【解析】设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =-1,a -b +c =-1,4ac -b 24a =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =4,c =7.∴所求二次函数的解析式为f (x )=-4x 2+4x +7.3.已知二次函数f (x )的图象经过点(4,3),它在x 轴上截得的线段长为2,并且对任意x ∈R ,都有f (2-x )=f (2+x ),求f (x )的解析式. 【答案】f (x )=x 2-4x +3.【解析】∵f (2-x )=f (2+x )对x ∈R 恒成立,∴f (x )的对称轴为x =2. 又∵f (x )图象被x 轴截得的线段长为2,∴f (x )=0的两根为1和3. 设f (x )的解析式为f (x )=a (x -1)(x -3)(a ≠0).又∵f (x )的图象过点(4,3),∴3a =3,a =1.∴所求f (x )的解析式为f (x )=(x -1)(x -3),即f (x )=x 2-4x +3.4.已知二次函数f (x )=x 2+2bx +c (b ,c ∈R).(1)若f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤1},求实数b ,c 的值;(2)若f (x )满足f (1)=0,且关于x 的方程f (x )+x +b =0的两个实数根分别在区间(-3,-2),(0,1)内,求实数b 的取值范围.【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫15,57【解析】(1)设x 1,x 2是方程f (x )=0的两个根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2b ,x 1x 2=c ,即⎩⎪⎨⎪⎧-2b =0,c =-1.所以b =0,c =-1.(2)由题,知f (1)=1+2b +c =0,所以c =-1-2b .记g (x )=f (x )+x +b =x 2+(2b +1)x +b +c =x 2+(2b +1)x -b -1,则⎩⎪⎨⎪⎧g (-3)=5-7b >0,g (-2)=1-5b <0,g (0)=-1-b <0,g (1)=b +1>0⇒15<b <57,即实数b 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫15,57. 考向五 二次函数的性质【例5】(1)设二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,且f (m )≤f (0),则实数m 的取值范围是________.(2) 函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1在区间[-1,+∞)上是递减的,则实数a 的取值范围是________ (3) 已知函数f (x )=ax 2+2ax +1在区间[-1,2]上有最大值4,求实数a 的值. 【答案】(1)[0,2] (2)[-3,0] (3)38或-3【解析】(1)二次函数f (x )=ax 2-2ax +c 在区间[0,1]上单调递减,则a ≠0, 又由--2a 2a=1得图象的对称轴是直线x =1,所以a >0.所以函数的图象开口向上,且在[1,2]上单调递增,f (0)=f (2),则当f (m )≤f (0)时,有0≤m ≤2. (2)当a =0时,f (x )=-3x +1在[-1,+∞)上单调递减,满足题意.当a ≠0时,f (x )的对称轴为x =3-a2a ,由f (x )在[-1,+∞)上单调递减,知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,3-a2a≤-1,解得-3≤a <0.综上,a 的取值范围为[-3,0]. (3)f (x )=a (x +1)2+1-a .(1)当a =0时,函数f (x )在区间[-1,2]上的值为常数1,不符合题意,舍去;(2)当a >0时,函数f (x )在区间[-1,2]上是增函数,最大值为f (2)=8a +1=4,解得a =38;(3)当a <0时,函数f (x )在区间[-1,2]上是减函数,最大值为f (-1)=1-a =4,解得a =-3. 综上可知,a 的值为38或-3.【举一反三】1.已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a ,x ∈[0,1]有最大值2,则a =________. 【答案】 2或-1【解析】函数f (x )=-x 2+2ax +1-a =-(x -a )2+a 2-a +1,其图象的对称轴方程为x =a .当a <0时,f (x )max =f (0)=1-a ,所以1-a =2,所以a =-1;当0≤a ≤1时,f (x )max =f (a )=a 2-a +1,所以a 2-a +1=2,所以a 2-a -1=0,所以a =1±52(舍去);当a >1时,f (x )max =f (1)=a ,所以a =2.综上可知,a =-1或a =2.2.已知函数f (x )=x 2-(a -1)x +5在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上为增函数,那么f (2)的取值范围是______.【答案】 [7,+∞)【解析】 函数f (x )=x 2-(a -1)x +5在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上为增函数,由于其图象(抛物线)开口向上,所以其对称轴x =a -12或与直线x =12重合或位于直线x =12的左侧,即应有a -12≤12,解得a ≤2,所以f (2)=4-(a -1)×2+5≥7,即f (2)≥7.3.若函数φ(x )=x 2+m |x -1|在[0,+∞)上单调递增,则实数m 的取值范围是__________. 【答案】 [-2,0]【解析】当0≤x <1时,φ(x )=x 2-mx +m ,此时φ(x )单调递增,则m2≤0,即m ≤0;当x ≥1时,φ(x )=x 2+mx -m ,此时φ(x )单调递增,则-m2≤1,即m ≥-2.综上,实数m 的取值范围是[-2,0].考向六 二次函数恒成立【例6】 (1)已知二次函数f (x )满足f (x +1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,若不等式f (x )>2x +m 在区间[-1,1]上恒成立,则实数m 的取值范围为____________.((2)函数f (x )=a 2x+3a x-2(a >1),若在区间[-1,1]上f (x )≤8恒成立,则a 的最大值为________.【答案】(1) (-∞,-1) (2)2【解析】(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=1,得c =1,又f (x +1)-f (x )=2x ,得2ax +a +b =2x ,所以a =1,b =-1,所以f (x )=x 2-x +1.f (x )>2x +m 在区间[-1,1]上恒成立,即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立,令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54-m ,x ∈[-1,1],g (x )在[-1,1]上单调递减,所以g (x )min =g (1)=1-3+1-m >0,所以m <-1.(2) 令a x =t ,因为a >1,x ∈[-1,1],所以1a≤t ≤a ,原函数化为g (t )=t 2+3t -2,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,a ,显然g (t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,a 上单调递增,所以f (x )≤8恒成立,即g (t )max =g (a )≤8恒成立,所以有a 2+3a -2≤8,解得-5≤a ≤2,又a >1,所以1<a ≤2,所以a 的最大值为2.1.已知函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R),x ∈R.(1)若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的范围. 【答案】【解析】(1)由题意得f (-1)=a -b +1=0,a ≠0,且-b2a =-1,∴a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x +1,单调减区间为(-∞,-1],单调增区间为[-1,+∞).(2)解法一:f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,转化为x 2+x +1>k 在区间[-3,-1]上恒成立. 设g (x )=x 2+x +1,x ∈[-3,-1],则g (x )在[-3,-1]上递减.∴g (x )min =g (-1)=1. ∴k <1,即k 的取值范围为(-∞,1).解法二:f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,转化为x 2+x +1-k >0在区间[-3,-1]上恒成立,设g (x )=x 2+x +1-k ,则g (x )在[-3,-1]上单调递减,∴g (-1)>0,得k <1.2.设函数f (x )=ax 2-2x +2,对于满足1<x <4的一切x 值都有f (x )>0,则实数a 的取值范围为________.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞【解析】由题意得a >2x -2x 2对1<x <4恒成立,又2x -2x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -122+12,14<1x <1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2x 2max =12,∴a >12.3.已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是____________. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 【解析】 因为函数图象开口向上,所以根据题意只需满足⎩⎪⎨⎪⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0. 考向七 二次函数根的分布【例7】一元二次方程02)12(2=-+-+a x a x 的一根比1大,另一根比-1小,则实数a 的取值范围是.【答案】203a <<【解析】记2()(21)2f x x a x a =+-+-,由已知得,(1)0,(1)0,f f <⎧⎨-<⎩解得203a <<.【举一反三】1.已知关于x 的方程11()()2042x x a -+=在区间[]1,0-上有实数根,则实数a 的取值范围是. 【答案】[]1,0-【解析】当0a =时,方程为1()202x -+=,解得1x =-,符合;当0a ≠时,记2()2f m am m =-+,其中1()2x m =.当[1,0]x ∈-时,1()[1,2]2x m =∈,所以题目条件等价于函数2()2f m am m =-+在区间[1,2]内有零点. 当0a >时有函数对称轴102x a =>,若180a ∆=-=,即18a =,此时21()28f m m m =-+的零点为4m =,不符合.因为(2)40f a =>,180a ∆=->,即18a <,所以可知对称轴142x a=>,画图可知此时()f m 在区间[1,2]内无零点. 当0a <时有函数对称轴102x a=<,此时180a ∆=->恒成立.因为(2)40f a =<,所以有(1)10f a =+≥,解得1a ≥-.所以此时10a -≤<.综上可得,10a -≤≤.2.若方程210x mx -+=的两实根分别为,αβ,且012αβ<<<<,则m 的取值范围是. 【答案】5(2,)2【解析】因为关于x 的方程012=+-mx x 的两个根为,αβ,且012αβ<<<<则满足(1)020(2)0520<-<⎧⎧∴⎨⎨>->⎩⎩f m f m ,这样可以解得m 的范围5(2,)2. 3.已知二次函数()2f x x bx c =++的两个零点分别在区间()2,1--和()1,0-内,则()3f 的取值范围是 ( )A .()12,20B .()12,18C .()18,20D .()8,18 【答案】A【解析】由题意得()()()20420{10{1000f b c f b c f c ->-+>-<⇒-+<>>,可行域如图三角形内部(不包括三角形边界,其中三角形三顶点为()()()2,0,1,0,3,2A B C ):,而()393f b c =++,所以直线()393f b c =++过C 取最大值20,过B 点取最小值12,()3f 的取值范围是()12,20,选A .4.已知函数()42f x xx x =-+,存在3210x x x >>≥,使得()()()123f x f x f x ==,则()123x x f x ⋅⋅的取值范围是__________. 【答案】()64,81【解析】根据题意,()222,442{ 6,4x x x f x x x x x x x -≥=-+=-+<,由图象可知,126,x x +=()()()1231116x x f x x x f x ∴⋅⋅=⋅-⋅()()2111166x x x x =⋅-⋅-+=()22116x x -+=()22139x ⎡⎤--+⎣⎦,()()21123,398,9x x <<∴--+∈,()()12364,81x x f x ∴⋅⋅∈,故答案为()64,81.1.已知函数f(f)=(f−1)2f f2−4f+2是在(0,+∞)上单调递增的幂函数,则f=( ) A.0或4 B.0或2 C.0 D.2【答案】C【解析】∵f(x)是幂函数,∴(m﹣1)2=1,得m=0,或m=2,∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴m2﹣4m+2>0,则当m=0时,2>0成立,当m=2时,4﹣8+2=﹣2,不成立,故选C.2.已知幂函数f(x)=x a(a是常数),则()A.f(x)的定义域为R B.f(x)在(0,+∞)上单调递增C.f(x)的图象一定经过点(1,1)D.f(x)的图象有可能经过点(1,−1)【答案】C【解析】(1)对于A,幂函数f(x)=x a的定义域与a有关,不一定为R,A错误;(2)对于B,a>0时,幂函数f(x)=x a在(0,+∞)上单调递增,a<0时,幂函数f(x)=x a在(0,+∞)上单调递减,B错误;(3)对于C,幂函数f(x)=x a的图象过定点(1,1),C正确;(4)对于D,幂函数f(x)=x a的图象一定不过第四象限,D错误.故选:C.3.如图所示的曲线是幂函数f=f f在第一象限的图象,已知f∈{−4,−14,14,4},相应曲线f1,f2,f3,f4对应的f值依次为()A.−4,−14,14,4 B.4,14,−14,−4 C.−14,−4,4,14D.4,14,−4,−14【答案】B【解析】结合幂函数的单调性及图象,易知曲线f1,f2,f3,f4对应的f值依次为4,14,−14,−4.故选B.4.函数f=2|f|−f2(f∈f)的图象为( )A .B .C .D .【答案】A【解析】由于函数y=2|x|﹣x 2(x ∈R )是偶函数,图象关于y 轴对称,故排除B 、D . 再由x=0时,函数值y=1,可得图象过点(0,1),故排除C ,从而得到应选A ,故选:A .5.已知函数g (x )=log a (x ﹣3)+2(a >0,a ≠1)的图象经过定点M ,若幂函数f (x )=x α的图象过点M ,则α的值等于( )A .﹣1B .12 C .2 D .3 【答案】B【解析】∵y=log a (x ﹣3)+2(a >0,a ≠1)的图象过定点M ,∴M (4,2),∵点M (4,2)也在幂函数f (x )=x α的图象上,∴f (4)=4α=2,解得α=12,故选:B . 6.已知幂函数y =x n 在第一象限内的图象如图所示,则曲线C 1、C 2、C 3、C 4的n 值可能依次为A .–2,–12,12,2B .2,12,–12,–2C .–12,–2,2,12D .2,12,–2,–12 【答案】B【解析】由图象可知:C 1的指数n>1,C 2的指数0<n<1,C 3,C 4的指数小于0,且C 3的指数大于C 4的指数.据此可得,只有B 选项符合题意.故选B .7.幂函数y =x n是奇函数,但图象不与坐标轴相交,则n 的值可以是 A .3 B .1 C .0 D .–1 【答案】D【解析】根据幂函数的性质判断出幂函数f =f f 是奇函数时,指数f 为奇数;幂函数f =f f 的图象与两坐标轴不相交时,幂函数的指数f 小于0,对照选项,只有D 正确.故选D . 8.在函数f =1f 2,f =2f 2,f =f 2+f ,f =3f 中,幂函数的个数为A .0B .1C .2D .3 【答案】B【解析】显然,根据幂函数定义可知,只有f =1f 2=f −2是幂函数,故选B .9.已知函数f =f f ,f =f f ,f =f f 的图象如图所示,则f ,f ,f 的大小关系为( )A .f <f <fB .f <f <fC .f <f <fD .f <f <f 【答案】A【解析】由图像可知,f >1,f =12,0<f <12,得f >f >f ,故答案为:A. 10.当f ∈{−1,12,3}时,幂函数f =f f 的图象不可能经过的象限是 A .第二象限 B .第三象限C .第四象限 D .第二、四象限 【答案】D【解析】f =f −1的图象经过第一、三象限,f =f 12的图象经过第一象限,f =f 的图象经过第一、三象限,f =f 3的图象经过第一、三象限.故选D .11.已知正实数f ,f ,f 满足log f 2=2,log 3f =13,f 6=172,则f ,f ,f 的大小关系是( ) A .f <f <f B .f <f <f C .f <f <f D .f <f <f【答案】B【解析】由题得f 2=2,∴f 6=8,f =313,∴f 6=32=9, 因为8<172<9,a,b,c 都是正数,所以f <f <f .故选:B12.已知幂函数f (x )=x a的图象经过点(2,√2),则函数f (x )为( ) A .奇函数且在(0,+∞)上单调递增 B .偶函数且在(0,+∞)上单调递减 C .非奇非偶函数且在(0,+∞)上单调递增D .非奇非偶函数且在(0,+∞)上单调递减【答案】C,【解析】∵幂函数f(x)=x a的图象经过点(2,√2),∴2a=√2,解得a=12∴函数f(x)=f12,∴函数f(x)是非奇非偶函数且在(0,+∞)上单调递增.故选:C.13.已知函数f=f f2−5f+4(m∈Z)为偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减,则m=()A.2或3 B.3 C.2 D.1【答案】A【解析】幂函数f=f f2−5f+4为偶函数,且在(0,+∞)递减,∴f2−5f+4<0,且f2−5f+4是偶数,由f2−5f+4<0得1<f<4,又由题设f是整数,故f的值可能为2或3,验证知f=2或者3时,都能保证f2−5f+4是偶数,故f=2或者3即所求.故选:A14.已知函数f(f)为偶函数,当f>0时,f(f)=f2−3f,则()A.f(tan70∘)>f(1.4)>f(−1.5)B.f(tan70∘)>f(−1.5)>f(1.4)C.f(1.4)>f(tan70∘)>f(−1.5)D.f(−1.5)>f(1.4)>f(tan70∘)【答案】A【解析】当f>0时,f(f)=(f−1.5)2−1.52,tan70∘−1.5>tan60∘−1.5≈0.232,又函数f(f)为偶函数,所以f(−1.5)=f(1.5),1.5−1.4=0.1,根据二次函数的对称性以及单调性,所以f(tan70∘)>f(1.4)>f(−1.5).故选A15.已知函数f(f)=f2+ff+1在区间(−∞,−1]上是减函数,在区间[1,+∞)上是增函数,则实数f的取值范围是( )A.[−2,2]B.(−∞,−2]C.[2,+∞)D.R【答案】A【解析】由题意,函数f(f)=f2+ff+1表示开口向上,且对称轴的方程为f=−f2,要使得函数f(f)在区间(−∞,−1]上是减函数,在区间[1,+∞)上是增函数,≤1,解得−2≤f≤2,故选A.则−1≤−f216.幂函数f(f)=(f2−2f+1)f2f−1在(0,+∞)上为增函数,则实数f的值为____________.【答案】2【解析】由函数f(f)=(f2−2f+1)f2f−1是幂函数,则f2−2f+1=1,解得f=0或f=2;当f=0时,f(f)=f−1,在(0,+∞)上为减函数,不合题意;当f=2时,f(f)=f3,在(0,+∞)上为增函数,满足题意.故答案为:2.17. 已知函数f (f )=(f 2−f −1)f f 是幂函数,且f (f )在(0,+∞)上单调递增,则实数f =________. 【答案】2【解析】∵幂函数f (x )=(m 2﹣m ﹣1)x m在区间(0,+∞)上单调递增,∴{f 2−f −1=1f>0,解得m =2或-1(舍).故答案为:2.18.已知幂函数f (f )=(f 2−2f −7)f f −1在(0,+∞)上是减函数,则实数f 的值为__________. 【答案】-2【解析】因为函数f (f )=(f 2−2f −7)f f −1是幂函数,所以f 2−2f −7=1,即(f +2)(f −4)=0, 解得f =−2或f =4,当f =−2时,f (f )=f −3,满足在(0,+∞)上是减函数,当f =4时,f (f )=f 3,在(0,+∞)上是增函数,所以f =−2,故答案是:−2. 19.若f (f )=(f −1)2f f 是幂函数且在(0,+∞)单调递增,则实数f =_______. 【答案】2【解析】f (f )=(f −1)2f f 为幂函数,所以(f −1)2=1,解得f =0或2. 当f =0时,f (f )=f 0=1,在(0,+∞)不单调递增,舍去; 当f =2时,f (f )=f 2,在(0,+∞)单调递增成立.故答案为:f =2. 20.已知幂函数f (x )=(m 3–m +1)x12(1−8f −f 2)的图象与x 轴和y 轴都无交点.(1)求f (x )的解析式;(2)解不等式f (x +1)>f (x –2). 【答案】(1)f (x )=x –4;(2){x |x <12,x ≠0}.【解析】(1)因为f (x )是幂函数,所以m 3–m+1=1,解得m ∈{0,±1},又f (x )的图象与x 轴和y 轴都无交点,经检验,只有当m=1时符合题意,所以m=1,此时f (x )=x –4; (2)f (x )=x –4是偶函数且在(0,+∞)递减,所以要使f (x+1)>f (x –2)成立,只需|x+1|<|x –2|,解得x<12, 又f (x )的定义域为{x|x ≠0},所以不等式的解集为{x|x<12,x ≠0}. 21.已知幂函数y =f (x )=f −2f2−f +3,其中m ∈[–2,2],m ∈Z ,①定区间(0,+∞)的增函数;②对任意的x ∈R ,都有f (–x )+f (x )=0;求同时满足①、②两个条件的幂函数f (x )的解析式,并求x ∈[0,3]时,f (x )的值域.【答案】f (f )=f 3;[0,27]. 【解析】∵幂函数y =f (x )=f −2f2−f +3在区间(0,+∞)为增函数,∴–2m 2–m +3>0,即2m 2+m –3<0,解得m ∈(−32,1), 又∵m ∈Z ,∴m =–1或m =0,当m =–1时,y =f (x )=x 2为偶函数,不满足f (–x )+f (x )=0; 当m =0时,y =f (x )=x 3为奇函数,满足f (–x )+f (x )=0. ∴同时满足①、②两个条件的幂函数f (x )=x 3,当x ∈[0,3]时,f (x )∈[0,27],即函数f (x )的值域为[0,27]. 22.已知函数f (f )=(f 2−2f −2)log f f 是对数函数.(1)若函数f (f )=log f (f +1)+log f (3−f ),讨论函数f (f )的单调性;(2)在(1)的条件下,若f ∈[13,2],不等式f (f )−f +3≤0的解集非空,求实数f 的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2)[4,+∞).【解析】(1)由题意可知{f 2−2f −2=1f >0且f ≠1,解得f =3(负值舍去),所以f (f )=log 3f .因为f (f )=log f (f +1)+log f (3−f ),所以{f +1>03−f >0 ,即{f >−1f <3,即−1<f <3,故f (f )的定义域为{f |−1<f <3}.由于f (f )=log 3(f +1)+log 3(3−f )=log 3(−f 2+2f +3), 令f (f )=−f 2+2f +3(−1<f <3),则由对称轴f =1可知,f (f )在(−1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减; 因为f =log 3f 在(0,+∞)上单调递增,所以函数f (f )的单调递增区间为(−1,1),单调递减区间为(1,3).(2)因为不等式f (f )−f +3≤0的解集非空,所以f −3≥f (f )min ,f ∈[13,2], 由(1)知,当f ∈[13,2]时,函数f (f )的单调递增区间为[13,1],单调递减区间为(1,2], 因为f (13)=log 3329,f (2)=1,所以f (f )min =1,所以f −3≥1,即f ≥4,故实数f 的取值范围为[4,+∞). 23.设二次函数f (f )=f 2+ff +f ,f ,f ∈f .(1)若f (f )满足:对任意的f ∈f ,均有f (−f )≠−f (f ),求f 的取值范围; (2)若f (f )在(0,1)上与f 轴有两个不同的交点,求f 2+(1+f )f 的取值范围.【答案】(1) (0,+∞) (2) (0,116)【解析】(1)∵f (−f )+f (f )=(−f )2+f (−f )+f +f 2+ff +f =2(f 2+f )≠0恒成立, 所以,方程f 2+f =0无实数解所以,f 取值范围为(0,+∞)(2)设f (f )=0的两根为f 1,f 2,且0<f 1<f 2<1,则f (f )=(f −f 1)(f −f 2), 所以f 2+(1+f )f =f (1+f +f )=f (0)f (1)=(0−f 1)(0−f 2)(1−f 1)(1−f 2)=f 1f 2(1−f 1)(1−f 2)=(−f 12+f 1)(−f 22+f 2)=[−(f 1−12)2+14][−(f 2−12)2+14]≤116.又因为f 1,f 2不能同时取到12,所以f 2+(1+f )f 取值范围为(0,116). 24. 已知函数f (f )=f 2−2(f −1)f +4. (Ⅰ)若f (f )为偶函数,求f (f )在[−1,2]上的值域;(Ⅱ)若f (f )在区间(−∞,2]上是减函数,求f (f )在[1,f ]上的最大值. 【答案】(Ⅰ)[4,8];(Ⅱ)7-2f【解析】(Ⅰ)因为函数f (f )为偶函数,故f (−f )=f (f ),得f =1.f (f )=f 2+4,因为−1≤f ≤2,所以4≤f (f )≤8,故值域为:[4,8].(Ⅱ)若f (f )在区间(−∞,2]上是减函数,则函数对称轴f =f −1≥2,f ≥3因为1<f −1<f ,所以f ∈[1,f −1]时,函数f (f )递减,[f −1,f ]时,函数f (f )递增,故当f ∈[1,f ]时,f (f )max {f (1),f (f )} ,∴f (1)=7−2f ,f (f )=−f 2+2f +4,f (1)−f (f )=(7−2f )−(−f 2+2f +4)=f 2−4f +3=(f −2)2−1由于f ≥3∴f (1)≥f (f ) ,故f (f )在[1,f ]上的最大值为7-2f .25.已知函数f (x )=x 2+(2a -1)x -3.(1)当a =2,x ∈[-2,3]时,求函数f (x )的值域; (2)若函数f (x )在[-1,3]上的最大值为1,求实数a 的值. 【答案】(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-214,15. (2)a =-13或-1【解析】(1)当a =2时,f (x )=x 2+3x -3,x ∈[-2,3],函数图象的对称轴为x =-32∈[-2,3],∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=94-92-3=-214,f (x )max =f (3)=15,∴f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-214,15. (2)函数图象的对称轴为直线x =-2a -12.①当-2a -12≤1,即a ≥-12时,f (x )max =f (3)=6a +3,∴6a +3=1,即a =-13,满足题意; ②当-2a -12>1,即a <-12时,f (x )max =f (-1)=-2a -1,∴-2a -1=1,即a =-1,满足题意. 综上可知,a =-13或-1. 26.设函数f (x )=x 2-2x +2,x ∈[t ,t +1],t ∈R ,求函数f (x )的最小值.【答案】见解析【解析】 f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[t ,t +1],t ∈R ,函数图象的对称轴为x =1. 当t +1≤1,即t ≤0时,函数图象如图(1)所示,函数f (x )在区间[t ,t +1]上为减函数,所以最小值为f (t +1)=t 2+1;当t <1<t +1,即0<t <1时,函数图象如图(2)所示,在对称轴x =1处取得最小值,最小值为f (1)=1;当t ≥1时,函数图象如图(3)所示,函数f (x )在区间[t ,t +1]上为增函数,所以最小值为f (t )=t 2-2t +2. 综上可知,f (x )min =⎩⎪⎨⎪⎧ t 2+1,t ≤0,1,0<t <1,t 2-2t +2,t ≥1.。
高中数学函数与方程归纳高中数学:函数与方程归纳导言:函数与方程是高中数学中的重要内容,它们在数学建模、科学研究以及日常生活中都有广泛的应用。
本文将围绕函数与方程进行归纳总结,从基本概念、性质、图像、解法等方面进行讨论,帮助读者更好地理解和掌握这一重要知识点。
一、函数的基本概念与性质1.1 函数的定义函数是一种特殊的关系,它将两个集合之间的元素按照某种规律进行对应。
通常用一个字母代表函数,如f(x),其中x是自变量,f(x)是因变量。
函数的定义域是自变量的取值范围,值域是因变量的取值范围。
1.2 函数的性质函数可以分为奇函数和偶函数、增函数和减函数等。
奇函数满足f(-x)=-f(x),偶函数满足f(-x)=f(x);增函数满足f(x1)<f(x2),当x1<x2;减函数满足f(x1)>f(x2),当x1<x2。
二、常见函数类型的图像与性质2.1 一次函数一次函数的图像是一条直线,形如y=ax+b。
斜率a决定了直线的倾斜程度,截距b代表直线与y轴的交点。
一次函数的图像是一条斜率为a的直线。
2.2 二次函数二次函数的图像是一条抛物线,形如y=ax²+bx+c。
二次函数的开口方向由二次项的系数a的正负性决定,开口向上为a>0,开口向下为a<0。
顶点是抛物线的最高点或最低点。
2.3 幂函数幂函数的图像是一条曲线,形如y=ax^b。
幂函数的特点是,当b>1时曲线上升得越来越快,当0<b<1时曲线上升越来越慢。
2.4 指数函数指数函数的图像是一条曲线,形如y=a^x。
指数函数的特点是,当a>1时曲线上升得越来越快,当0<a<1时曲线上升越来越慢。
指数函数的导数等于函数值与自变量的乘积。
2.5 对数函数对数函数的图像是一条曲线,形如y=logₐx。
对数函数的特点是,曲线渐近于x轴和y轴,且当x趋近于无穷大时,对数函数值无限增大。
三、方程的解法与应用3.1 一元一次方程一元一次方程是形如ax+b=0的方程。
高三函数与方程知识点函数与方程是高中数学中的重要内容,也是高三数学的重要知识点之一。
掌握好函数与方程的相关概念和运用方法,对于高三数学的学习和应试都具有重要意义。
本文将以清晰、简洁的方式介绍高三函数与方程的知识点。
一、函数的概念及性质函数是自变量和因变量之间的一种特殊关系。
在数学上,函数可以用公式、图像、表格等方式表示。
函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性等。
在高三数学中,函数的性质常常用于解决问题和证明题。
二、基本初等函数常见的基本初等函数包括一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
这些函数都具有特定的特性和图像,通过对这些函数的研究,可以更好地理解函数的性质和变化规律,同时也为解决各种函数方程提供了基础。
三、函数的图像与性质函数的图像是研究函数性质的重要工具之一。
通过函数图像的形状、变化趋势等特点,可以得出函数的部分性质。
在高三数学中,对于基本函数的图像性质要有清晰的认识,同时也要能够根据函数的图像推断其性质。
四、函数的运算与复合函数函数的运算是指对函数进行加减乘除等操作。
常见的函数运算包括函数的加减、函数的乘除、函数的积分、函数的导数等。
复合函数是两个或多个函数构成的函数,通过复合函数的运算可以得到新的函数。
函数的运算和复合函数的求导是高三数学中的重要内容,需要熟练掌握。
五、函数方程的解法函数方程是包含函数未知量的方程,通常需要求函数的具体形式或特定的性质。
常见的函数方程包括函数的零点求解、函数的最值求解等。
对于不同类型的函数方程,需要采用不同的解法。
在高三数学中,熟练掌握函数方程的解法,可以快速解决各类相关问题。
六、常见的函数类型及应用高三数学中,除了基本初等函数之外,还有许多常见的函数类型如绝对值函数、分段函数、双曲线函数等。
这些函数在实际问题中的应用广泛,需要注意这些函数的特点和应用方法。
七、函数与方程的综合应用函数与方程在实际问题中具有广泛的应用,涉及到各个领域。
§2.7 函数与方程探考情 悟真题 【考情探究】考点 内容解读5年考情预测热度考题示例考向关联考点函数与 方程结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系;判断一元二次方程根的存在性与根的个数;根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解2017课标全国Ⅲ,12,5分函数零点的应用函数的奇偶性★★★2019课标全国Ⅲ,5,5分函数零点个数的判断三角函数式的化简分析解读函数与方程思想是中学数学重要的思想方法之一,由于函数图象与x 轴的交点的横坐标就是函数的零点,所以可以结合常见的二次函数、对数函数、三角函数等内容进行研究.本节内容在高考中为5分左右,难度较大.在备考时,注意以下几个问题:1.结合函数与方程的关系,求函数的零点;2.结合零点存在性定理或函数的图象,对函数是否存在零点进行判断;3.利用零点(方程实根)的存在性求有关参数的取值或范围是高考的热点.破考点 练考向 【考点集训】考点 函数与方程1.(2018河北保定第一次模拟,12)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)=(12)|x -1|(-1<x<3),则函数f(x)与g(x)的图象所有交点的横坐标之和为( ) A.2B.4C.6D.8答案 B2.(2018安徽安庆二模,12)f(x)为定义在R 上的函数,f(x)={x 2+2,x ∈[0,1),2-x 2,x ∈[-1,0),且f(x+1)=f(x-1),若g(x)=3-log 2x,则函数F(x)=f(x)-g(x)在(0,+∞)内的零点有( )A.3个B.2个C.1个D.0个 答案 B3.(2019湖北十堰元月调研,4)已知函数f(x)={ln(x -1),x >1,2x -1-1,x ≤1,则f(x)的零点个数为( )A.0B.1C.2D.3答案 C4.(2019河北石家庄二中期末,11)函数f(x)=x 2-6xsin πx 2+1(x ∈R)的零点个数为( ) A.10 B.8C.6D.4答案 B炼技法 提能力 【方法集训】方法1 判断函数零点所在区间和零点个数的方法1.(2018河南、河北重点高中第二次联合考试,8)定义在R 上的奇函数f(x)=a ·2x -2-x -4sin x 的一个零点所在区间为( ) A.(-a,0) B.(0,a) C.(a,3) D.(3,a+3)答案 C2.(2019陕西西安高新区第一中学模拟,5)f(x)=e x -x-2在下列哪个区间必有零点( ) A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3) 答案 C方法2 已知函数零点求参数的取值范围1.(2018广东汕头金山中学期中考试,12)已知函数f(x)={e x ,x ≥0,lg(-x),x <0,若关于x 的方程f 2(x)+f(x)+t=0有三个不同的实根,则t 的取值范围为( )A.(-∞,-2]B.[1,+∞)C.[-2,1]D.(-∞,-2]∪[1,+∞)答案 A2.(2019江西吉安一中、九江一中、新余一中等八所重点中学4月联考,8)已知f(x)={(12)|x|(x ≤1),-x 2+4x -2(x >1),若关于x 的方程a=f(x)恰有两个不同实根,则实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,12)∪[1,2) B.(0,12)∪[1,2) C.(1,2) D.[1,2)答案 B【五年高考】A 组 统一命题·课标卷题组考点 函数与方程1.(2019课标全国Ⅲ,5,5分)函数f(x)=2sin x-sin 2x 在[0,2π]的零点个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5答案 B2.(2017课标全国Ⅲ,12,5分)已知函数f(x)=x 2-2x+a(e x-1+e -x+1)有唯一零点,则a=( ) A.-12B.13C.12D.1答案 CB 组 自主命题·省(区、市)卷题组考点 函数与方程1.(2019天津,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 D2.(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 C3.(2015湖南,14,5分)若函数f(x)=|2x -2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是 . 答案 (0,2)4.(2018浙江,15,6分)已知λ∈R,函数f(x)={x -4,x ≥λ,x 2-4x +3,x <λ.当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是 .若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是 . 答案 (1,4);(1,3]∪(4,+∞)5.(2017江苏,14,5分)设f(x)是定义在R 上且周期为1的函数,在区间[0,1)上, f(x)={x 2,x ∈D,x,x ∉D,其中集合D={x |x =n -1n ,n ∈N *},则方程f(x)-lg x=0的解的个数是 . 答案 8C 组 教师专用题组考点 函数与方程1.(2014北京,6,5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 C2.(2013湖北,10,5分)已知函数f(x)=x(ln x-ax)有两个极值点,则实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,0) B.(0,12) C.(0,1) D.(0,+∞) 答案 B3.(2014课标Ⅰ,12,5分)已知函数f(x)=ax 3-3x 2+1,若f(x)存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则a 的取值范围是( ) A.(2,+∞) B.(1,+∞) C.(-∞,-2) D.(-∞,-1) 答案 C4.(2016浙江,12,6分)设函数f(x)=x 3+3x 2+1.已知a ≠0,且f(x)-f(a)=(x-b)(x-a)2,x ∈R,则实数a= ,b= . 答案 -2;15.(2015湖北,13,5分)函数f(x)=2sin xsin (x +π2)-x 2的零点个数为 . 答案 26.(2015安徽,14,5分)在平面直角坐标系xOy 中,若直线y=2a 与函数y=|x-a|-1的图象只有一个交点,则a 的值为 . 答案 -127.(2014福建,15,4分)函数f(x)={x 2-2, x ≤0,2x -6+lnx,x >0的零点个数是 .答案 28.(2014江苏,13,5分)已知f(x)是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时, f(x)=|x 2-2x +12|.若函数y=f(x)-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 . 答案 (0,12)【三年模拟】时间:40分钟 分值:50分一、选择题(每小题5分,共40分)1.(2020届甘肃甘谷第一中学第一次检测,9)已知a 是函数f(x)=2x -lo g 12x 的零点,若0<x 0<a,则f(x 0)的值满足( ) A.f(x 0)>0 B.f(x 0)<0 C.f(x 0)=0 D.f(x 0)的符号不确定答案 B2.(2020届福建龙海二中期初考试,9)若函数f(x)=|x|,则函数y=f(x)-lo g 12|x|的零点个数为( )A.5B.4C.3D.2答案 D3.(2019河北衡水第十三中学质检(四),12)已知函数f(x)={|log 3x|,0<x <3,-cos (π3x),3≤x ≤9.若存在实数x 1,x 2,x 3,x 4,当x 1<x 2<x 3<x 4时,满足f(x 1)=f(x 2)=f(x 3)=f(x 4),则x 1x 2x 3x 4的取值范围是( ) A.(21,1354) B.(7,294) C.(27,1354) D.[27,30)答案 C4.(2020届黑龙江哈尔滨第六中学调研,10)已知关于x 的方程e mx =x 2在(0,8]上有两个不等的实数根,则实数m 的取值范围为( ) A.(18,ln24) B.[116,ln24) C.[3ln24,2e) D.[ln24,2e) 答案 C5.(2020届安徽芜湖第一中学检测,12)已知函数f(x)={|lnx|(0<x ≤e),2-lnx(x >e),若a,b,c 互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c 的取值范围为( ) A.(1+e,1+e+e 2)B.(1e+2e,2+e 2)C.(2√1+e 2,2+e 2)D.(2√1+e 2,1e +2e)答案 B6.(2018河南、河北重点高中联合考试,12)已知函数f(x)={3x,x <0,0,0≤x ≤1,3-3x,x >1,若函数g(x)=x 3+λf(x)恰有3个零点,则λ的取值范围为( )A.(94,+∞)B.(-∞,0)∪{94}C.(0,94)D.(-∞,0)∪(94,+∞) 答案 A7.(2019河南顶级名校第四次联合质量测评,12)已知函数f(x)={-x 2+2ax +1,x ≤1,lnx +2a,x >1.给出下列命题,其中正确命题的个数为( )①当0<a<1时, f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;②当a>1时,存在不相等的两个实数x 1和x 2,使f(x 1)=f(x 2); ③当a<0时, f(x)有3个零点. A.3B.2C.1D.0答案 C8.(2019安徽六安第一中学模拟(四),12)已知函数f(x)={x 2+(a -2)x +11-2a3,x >0,2a x -1,x ≤0(a>0,且a ≠1)在R 上单调递增,且函数y=|f(x)|与y=x+2的图象恰有两个不同的交点,则实数a 的取值范围是( ) A.[52,4] B.[73,4] C.{73}∪[52,4] D.{73}∪(52,4]答案 C二、填空题(每小题5分,共10分)9.(2019湘赣十四校第二次联考,15)已知函数f(x)={ax 2+2x +a(x ≤0),ax -3(x >0)有且只有1个零点,则实数a 的取值范围是 .答案 {0}∪(1,+∞)10.(2018江西上高第二中学模拟,15)已知f(x)={x 3,x ≥0,|lg(-x)|,x <0,则函数y=2f 2(x)-3f(x)的零点个数为 .答案 5。