11、2020版数学(理)新攻略大一轮课标通用课件:第二章 8-第八节 函数与方程
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第八节函数与方程A组基础题组1.(2016北京朝阳期末)下列函数中,既是奇函数又存在零点的是( )A.f(x)=B.f(x)=C.f(x)=e xD.f(x)=sin x答案 D A、C为非奇非偶函数,B为奇函数,但不存在零点,故选D。
2。
若函数f(x)=ax+6的零点为1,则函数g(x)=x2+5x+a的零点是()A.-6 B。
6 C。
6,—6 D.1,—6答案 D ∵函数f(x)=ax+6的零点为1,∴a+6=0,a=-6,∴g(x)=x2+5x—6=(x—1)(x+6),令g(x)=0,得x=1或x=—6,故函数g(x)=x2+5x+a的零点是1和-6.3.已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k有两个不等的实数根,则实数k的取值范围是( )A.(0,+∞)B。
(-∞,1) C.(1,+∞)D。
(0,1]答案 D 作出函数y=f(x)与y=k的图象,如图所示:由图可知k∈(0,1],故选D。
4.(2017北京朝阳一模)已知函数f(x)=有两个不同的零点,则实数a的取值范围是()A。
[-1,0)B.(1,2]C。
(1,+∞)D。
(2,+∞)答案 C 当x≤2时,令f(x)=-x2+4x=0,得x=0或x=4(舍去),即x≤2时, f(x)有一个零点.当x〉2时, f(x)=log2x—a是增函数,由题意知x〉2时, f(x)必有一个零点,故a=log2x(x〉2),∴a>1.故选C。
5.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时, f(x)=x2-2x,若函数g(x)=f(x)-m (m∈R)恰有4个零点,则m的取值范围是。
答案(—1,0)解析画出函数f(x)的图象如图所示,若函数g(x)=f(x)—m(m∈R)恰有4个零点,则函数f(x)的图象与直线y=m有4个交点,由图易得m的取值范围为(-1,0)。
6。
(2016北京东城一模)已知函数f(x)=(1)若f(f(—1))=0,则实数a= ;(2)在(1)的条件下,若直线y=m与y=f(x)的图象有且只有一个交点,则实数m的取值范围是。
[基础题组练]1.(2019·沧州模拟)设f (x )是区间[-1,1]上的增函数,且f ⎝⎛⎭⎫-12·f ⎝⎛⎭⎫12<0,则方程f (x )=0在区间[-1,1]内( )A .可能有3个实数根B .可能有2个实数根C .有唯一的实数根D .没有实数根解析:选C.因为f (x )在区间[-1,1]上是增函数,且f ⎝⎛⎭⎫-12·f ⎝⎛⎭⎫12<0,所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-12,12上有唯一的零点.所以方程f (x )=0在区间[-1,1]内有唯一的实数根.2.设f (x )=3x -x 2,则在下列区间中,使函数f (x )有零点的区间是( ) A .[0,1] B .[1,2] C .[-2,-1]D .[-1,0]解析:选D.因为f (x )=3x -x 2,所以f (-1)=3-1-1=-23<0,f (0)=30-0=1>0,所以f (-1)·f (0)<0.3.(一题多解)(2019·南宁模拟)设函数f (x )=ln x -2x +6,则f (x )零点的个数为( ) A .3 B .2 C .1D .0解析:选B.法一:函数f (x )=ln x -2x +6的定义域为(0,+∞).f ′(x )=1x -2=1-2x x ,令f ′(x )=0,得x =12,当0<x <12时,f ′(x )>0,当x >12时,f ′(x )<0,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增,在⎝⎛⎭⎫12,+∞上单调递减.因为f ⎝⎛⎭⎫1e 10=-4-2e 10<0,f ⎝⎛⎭⎫12=5-ln 2>0,f (e 2)=8-2e 2<0,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫1e 10,12,⎝⎛⎭⎫12,e 2上各有一个零点,所以函数f (x )的零点个数为2,故选B.法二:令f (x )=0,则ln x =2x -6,令g (x )=ln x ,h (x )=2x -6(x >0),在同一平面直角坐标系中画出这两个函数的图象,如图所示,两个函数图象的交点个数就等于函数f (x )零点的个数,容易看出函数f (x )零点的个数为2,故选B.4.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫15x-log 3x ,若x 0是函数y =f (x )的零点,且0<x 1<x 0,则f (x 1)的值( )A .恒为正值B .等于0C .恒为负值D .不大于0解析:选A.因为函数f (x )=⎝⎛⎭⎫15x-log 3x 在(0,+∞)上是减函数,所以当0<x 1<x 0时,有f (x 1)>f (x 0).又x 0是函数f (x )的零点,因此f (x 0)=0,所以f (x 1)>0,即此时f (x 1)的值恒为正值,故选A.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ≤0,e x ,x >0,则使函数g (x )=f (x )+x -m 有零点的实数m 的取值范围是( )A .[0,1)B .(-∞,1)C .(-∞,1]∪(2,+∞)D .(-∞,0]∪(1,+∞)解析:选D.函数g (x )=f (x )+x -m 的零点就是方程f (x )+x =m 的根,画出h (x )=f (x )+x =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≤0,e x +x ,x >0的大致图象(图略).观察它与直线y =m 的交点,得知当m ≤0或m >1时,有交点,即函数g (x )=f (x )+x -m 有零点.6.(2019·安徽黄山一模)已知函数f (x )=e |x |+|x |.若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,-1)解析:选B.方程f (x )=k 化为方程e |x |=k -|x |.令y =e |x |,y =k -|x |,y =k -|x |表示过点(0,k ),斜率为1或-1的平行折线系,折线与曲线y =e |x |恰好有一个公共点时,有k =1.若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是(1,+∞). 7.(2019·河南郑州质检)已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x-cos x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数为________.解析:如图,作出g (x )=⎝⎛⎭⎫12x与h (x )=cos x 的图象,可知其在[0,2π]上的交点个数为3,所以函数f (x )在[0,2π]上的零点个数为3.答案:3 8.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12|x -1|+2cos πx (-4≤x ≤6)的所有零点之和为________.解析:可转化为两个函数y =⎝⎛⎭⎫12|x -1|与y =-2cos πx 在[-4,6]上的交点的横坐标的和,因为两个函数均关于x =1对称,所以两个函数在x =1两侧的交点对称,则每对对称点的横坐标的和为2,分别画出两个函数的图象易知两个函数在x =1两侧分别有5个交点,所以5×2=10.答案:109.若函数f (x )=(m -2)x 2+mx +(2m +1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则m 的取值范围是________.解析:依题意,结合函数f (x )的图象分析可知m 需满足⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,f (-1)·f (0)<0,f (1)·f (2)<0, 即⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,[m -2-m +(2m +1)](2m +1)<0,[m -2+m +(2m +1)][4(m -2)+2m +(2m +1)]<0, 解得14<m <12.答案:⎝⎛⎭⎫14,1210.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-2x +3,x ≤1,ln x ,x >1,若关于x 的方程f (x )=kx -12恰有4个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是________.解析:若关于x 的方程f (x )=kx -12恰有4个不相等的实数根,则f (x )的图象和直线y =kx -12有4个交点.作出函数f (x )的图象,如图,故点(1,0)在直线y =kx -12的下方.所以k ·1-12>0,解得k >12.当直线y =kx -12和y =ln x 相切时,设切点横坐标为m ,则k =ln m +12m =1m ,所以m = e.此时,k =1m =ee ,f (x )的图象和直线y =kx -12有3个交点,不满足条件,故要求的k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,ee .答案:⎝⎛⎭⎫12,ee11.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0). (1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围. 解:(1)如图所示.(2)因为f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x =⎩⎨⎧1x-1,x ∈(0,1],1-1x ,x ∈(1,+∞),故f (x )在(0,1]上是减函数,而在(1,+∞)上是增函数, 由0<a <b 且f (a )=f (b ),得0<a <1<b , 且1a -1=1-1b ,所以1a +1b=2. (3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 12.已知函数f (x )=-x 2-2x ,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +14x ,x >0,x +1,x ≤0.(1)求g (f (1))的值;(2)若方程g (f (x ))-a =0有4个实数根,求实数a 的取值范围. 解:(1)利用解析式直接求解得g (f (1))=g (-3)=-3+1=-2.(2)令f (x )=t ,则原方程化为g (t )=a ,易知方程f (x )=t 在t ∈(-∞,1)内有2个不同的解,则原方程有4个解等价于函数y =g (t )(t <1)与y =a 的图象有2个不同的交点,作出函数y =g (t )(t <1)的图象(图略),由图象可知,当1≤a <54时,函数y =g (t )(t <1)与y =a 有2个不同的交点,即所求a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫1,54. [综合题组练]1.(应用型)已知函数f (x )=2x +x ,g (x )=log 2x +x ,h (x )=x 3+x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .a <c <bC .a >b >cD .c >a >b解析:选B.f (x )=2x +x 的零点a 为函数y =2x 与y =-x 图象的交点的横坐标,由图象(图略)可知a <0,g (x )=log 2x +x 的零点b 为函数y =log 2x 与y =-x 图象的交点的横坐标,由图象(图略)知b >0,令h (x )=0,得c =0.故选B.2.(创新型)(2019·兰州模拟)已知奇函数f (x )是R 上的单调函数,若函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,则实数λ的值是( )A.14B.18 C .-78D .-38解析:选C.因为函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,所以方程f (2x 2+1)+f (λ-x )=0只有一个实数根,又奇函数f (x )是定义在R 上的单调函数,所以f (-x )=-f (x ),所以f (2x 2+1)+f (λ-x )=0⇔f (2x 2+1)=-f (λ-x )⇔f (2x 2+1)=f (x -λ)⇔2x 2+1=x -λ,所以方程2x 2-x +1+λ=0只有一个实数根,所以Δ=(-1)2-4×2×(1+λ)=0,解得 λ=-78.故选C.3.(应用型)(2019·甘肃一模)已知定义在R 上的函数y =f (x )对任意的x 都满足f (x +2)=f (x ),当-1≤x <1时,f (x )=sinπ2x ,若函数g (x )=f (x )-log a |x |至少有6个零点,则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,15∪(5,+∞) B.⎝⎛⎭⎫0,15∪[5,+∞) C.⎝⎛⎦⎤17,15∪(5,7)D.⎝⎛⎭⎫17,15∪[5,7)解析:选A.当a >1时,作出函数f (x )与函数y =log a |x |的图象,如图所示.结合图象可知,⎩⎪⎨⎪⎧log a |-5|<1,log a |5|<1,故a >5;当0<a <1时,作出函数f (x )与函数y =log a |x |的图象,如图所示.结合图象可知,⎩⎪⎨⎪⎧log a |-5|≥-1,log a |5|≥-1,故0<a ≤15.故选A.4.设函数f (x )=x +1x -1,x ∈R 且x ≠1.(1)求f ⎝⎛⎭⎫110+f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫16+f ⎝⎛⎭⎫14+f (4)+f (6)+f (8)+f (10)的值;(2)就m 的取值情况,讨论关于x 的方程f (x )+x =m 在x ∈[2,3]上解的个数. 解:(1)根据题意,函数f (x )=x +1x -1,则f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +11x -1=1+x 1-x =-1+x x -1, 则f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =0,则f ⎝⎛⎭⎫110+f ⎝⎛⎭⎫18+f ⎝⎛⎭⎫16+f ⎝⎛⎭⎫14+f (4)+f (6)+f (8)+f (10)=f ⎝⎛⎭⎫110+f (10)+f ⎝⎛⎭⎫18+f (8)+f ⎝⎛⎭⎫16+f (6)+f ⎝⎛⎭⎫14+f (4)=0. (2)根据题意,设g (x )=f (x )+x =x +1x -1+x =(x -1)+2x -1+2,令t =x -1,又由x ∈[2,3],则t ∈[1,2], 则设h (t )=t +2t+2,有h′(t)=1-2t2=t2-2t2,分析可得:在区间[1,2]上,h(t)单调递减,在区间[2,2]上,h(t)单调递增;则h(t)在[1,2]有最小值h(2)=22+2,且h(1)=h(2)=5,则函数h(t)在区间[1,2]上有最大值5,最小值22+2,方程f(x)+x=m的解的个数即为函数g(x)与直线y=m的交点个数,分析可得:当m<22+2时,函数g(x)与直线y=m没有交点,方程f(x)+x=m无解;当m=22+2时,函数g(x)与直线y=m有1个交点,方程f(x)+x=m有1个解;当22+2<m≤5时,函数g(x)与直线y=m有2个交点,方程f(x)+x=m有2个解;当m>5时,函数g(x)与直线y=m没有交点,方程f(x)+x=m无解;综上可得,当m<22+2或m>5时,方程f(x)+x=m无解;当m=22+2时,方程f(x)+x=m有1个解;当22+2<m≤5时方程f(x)+x=m有2个解.。
第八节 函数与方程[考纲传真] 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.1.函数的零点(1)定义:对于函数y =f (x )(x ∈D ),把使f (x )=0成立的实数x 叫做函数y =f (x )(x ∈D )的零点.(2)函数零点与方程根的关系:方程f (x )=0有实根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y =f (x )有零点.(3)零点存在性定理:如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f (a )·f (b )<0,那么函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点,即存在x 0∈(a ,b ),使得f (x 0)=0.2.二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象与零点的关系Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c(a >0)的图象与x 轴的交点(x 1,0),(x 2,0)(x 1,0)(或(x 2,0))无交点零点个数210[常用结论]1.函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的曲线,则“f (a )·f (b )<0”是函数f (x )在区间(a ,b )内有零点的充分不必要条件.2.若函数f (x )在区间[a ,b ]上是单调函数,且f (a )·f (b )<0,则函数f (x )在区间(a ,b )内只有一个零点.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数的零点就是函数的图象与x 轴的交点.( )(2)函数y =f (x ),x ∈D 在区间(a ,b )⊆D 内有零点(函数图象连续不断),则f (a )·f (b )<0.( )(3)若函数f (x )在(a ,b )上单调且f (a )·f (b )<0,则函数f (x )在[a ,b ]上有且只有一个零点.( )(4)二次函数y =ax 2+bx +c 在b 2-4ac <0时没有零点.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)函数f (x )=e x +3x 的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3B [∵f (-1)=-3<0,f (0)=1>0,1e∴f (x )在(-1,0)内有零点,又f (x )为增函数,∴函数f (x )有且只有一个零点.]3.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A .y =cos xB .y =sin xC .y =ln xD .y =x 2+1A [由于y =sin x 是奇函数,y =ln x 是非奇非偶函数,y =x 2+1是偶函数但没有零点,只有y =cos x 是偶函数又有零点.]4.函数f (x )=3x -x 2的零点所在区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(-2,-1)D .(-1,0)D [∵f (-2)=-,f (-1)=-,35923f (0)=1,f (1)=2,f (2)=5,∴f (0)f (1)>0,f (1)f (2)>0,f (-2)f (-1)>0,f (-1)f (0)<0,故选D.]5.函数f (x )=ax +1-2a 在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是________. [∵函数f (x )的图象为直线,(13,1)由题意可得f (-1)f (1)<0,∴(-3a +1)·(1-a )<0,解得<a <1,13∴实数a 的取值范围是.](13,1)判断函数零点所在的区间1.若a <b <c ,则函数f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a )的两个零点分别位于区间( )A .(a ,b )和(b ,c )内 B .(-∞,a )和(a ,b )内C .(b ,c )和(c ,+∞)内D .(-∞,a )和(c ,+∞)内A [∵a <b <c ,∴f (a )=(a -b )(a -c )>0,f (b )=(b -c )(b -a )<0,f (c )=(c -a )(c -b )>0,由函数零点存在性定理可知:在区间(a ,b )和(b ,c )内分别存在零点,又函数f (x )是二次函数,最多有两个零点,因此函数f (x )的两个零点分别位于区间(a ,b )和(b ,c )内,故选A.]2.设x 0是方程=的解,则x 0所在的范围是( )(13)x x A. B.(0,13)(13,12)C. D.(12,23)(23,1)B [构造函数f (x )=-,(13) x x 因为f (0)=-=1>0,(13)0 0f =-=->0,f =-=-<0.所以由零点存在性定(13)(13) 13 13(13) 13 (13) 12 (12)(13) 12 12(13) 12 (12)12理可得函数f (x )=-在上存在零点,即x 0∈,故选B.](13) x x (13,12)(13,12)3.设函数y 1=x 3与y 2=的图象的交点为(x 0,y 0),若x 0∈(n ,n +1),n ∈N ,则(12)x -2 x 0所在的区间是________.(1,2) [设f (x )=x 3-,则f (x )在R 上是增函数,(12) x -2又f (1)=1-2=-1<0,f (2)=8-1=7>0,则x 0∈(1,2).]4.已知[x ]表示不超过实数x 的最大整数,g (x )=[x ]为取整函数,x 0是函数f (x )=ln x -2x的零点,则g (x 0)=________.2 [f (2)=ln 2-1<0,f (3)=ln 3->0,则x 0∈(2,3),故g (x 0)=2.]23[规律方法] 判断函数零点所在区间的3种方法(1)解方程法:当对应方程f (x )=0易解时,可先解方程,然后再看求得的根是否落在给定区间上.(2)定理法:利用函数零点的存在性定理,首先看函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是否连续,再看是否有f (a )·f (b )<0.若有,则函数y =f (x )在区间(a ,b )内必有零点.(3)图象法:通过画函数图象,观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断.判断函数零点(或方程根)的个数【例1】 (1)函数f (x )=2x |log0.5x |-1的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)(2019·兰州模拟)已知函数f (x )满足:①定义域为R ;②∀x ∈R ,都有f (x +2)=f (x );③当x ∈[-1,1]时,f (x )=-|x |+1.则方程f (x )=log 2|x |在区间[-3,5]内解的个数是( )12A .5B .6C .7D .8(3)函数f (x )=Error!的零点个数是________.(1)B (2)A (3)3 [(1)令f (x )=2x |log 0.5x |-1=0,可得|log 0.5x |=x .(12)设g (x )=|log 0.5x |,h (x )=x ,在同一直角坐标系下分别画出函数g (x ),h (x )的图象,可以(12)发现两个函数图象一定有2个交点,因此函数f (x )有2个零点.(2)由f (x +2)=f (x )知函数f (x )是周期为2的函数,在同一直角坐标系中,画出y 1=f (x )与y 2=log 2|x |的图象,如图所示.12由图象可得方程解的个数为5,故选A.(3)当x >0时,作函数y =ln x 和y =x 2-2x 的图象,由图知,当x >0时,f (x )有2个零点;当x ≤0时,令x 2-2=0,解得x =-(正根舍去)2所以在(-∞,0]上有一个零点,综上知f (x )有3个零点.][规律方法] 判断函数零点个数的3种方法(1)方程法:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理法:利用定理不仅要求函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点或零点值所具有的性质.(3)数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题.先画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.(1)函数f(x)=Error!的零点个数为( )A.3 B.2 C.1 D.0(2)(2019·泰安模拟)已知函数f(x)=Error!若关于x的方程f(x)+x-a=0有且只有一个实根,则实数a的取值范围是________.(1)B (2)(1,+∞) [(1)法一:由f(x)=0得Error!或Error!解得x=-2或x=e.因此函数f(x)共有2个零点.法二:函数f(x)的图象如图所示,由图象知函数f(x)共有2个零点.(2)问题等价于函数y=f(x)与y=-x+a的图象有且只有一个交点,作出函数f(x)的图象(如图所示),结合函数图象可知a>1.]函数零点的应用►考法1 根据零点的范围求参数【例2】 若函数f (x )=log 2x +x -k (k ∈Z )在区间(2,3)上有零点,则k =________.4 [函数f (x )=log 2x +x -k 在(2,3)上单调递增,所以f (2)·f (3)<0,即(log 22+2-k )·(log 23+3-k )<0,整理得(3-k )(log 23+3-k )<0,解得3<k <3+log 23,而4<3+log 23<5,因为k ∈Z ,故k =4.]►考法2 已知函数零点或方程根的个数求参数【例3】 (2019·青岛模拟)已知函数f (x )=Error!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________.(3,+∞) [作出f (x )的图象如图所示.当x >m 时,x 2-2mx +4m =(x -m )2+4m -m 2,∴要使方程f (x )=b 有三个不同的根,则有4m -m 2<m ,即m 2-3m >0.又m >0,解得m >3.][规律方法] 已知函数的零点或方程根,求参数问题的三种方法(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围.(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决.(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解.(1)函数f (x )=2x --a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是2x( )A .(1,3)B .(1,2)C .(0,3)D .(0,2)(2)已知函数f (x )=Error!则使函数g (x )=f (x )+x -m 有零点的实数m 的取值范围是( )A .[0,1)B .(-∞,1)C .(-∞,1]∪(2,+∞)D .(-∞,0]∪(1,+∞)(1)C (2)D [(1)∵函数f (x )=2x --a 在区间(1,2)上单调递增,又函数f (x )=2x --a 的2x 2x 一个零点在区间(1,2)内,则有f (1)·f (2)<0,∴(-a )(4-1-a )<0,即a (a -3)<0,∴0<a <3,故选C.(2)函数g (x )=f (x )+x -m 的零点就是方程f (x )=m -x 的根,在同一坐标系中画出函数f (x )和y =m -x 的图象,如图所示,由图象知,当m ≤0或m >1时方程f (x )=m -x 有根,即函数g (x )=f (x )+x -m 有零点,故选D.]1.(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e -x +1)有唯一零点,则a =( )A .- B.1213C. D .112C [法一:f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e -x +1)=(x -1)2+a [e x -1+e -(x -1)]-1,令t =x -1,则g (t )=f (t +1)=t 2+a (e t +e -t )-1.∵g (-t )=(-t )2+a (e -t +e t )-1=g (t ),∴函数g (t )为偶函数.∵f (x )有唯一零点,∴g (t )也有唯一零点.又g (t )为偶函数,由偶函数的性质知g (0)=0,∴2a -1=0,解得a =.12故选C.法二:f (x )=0⇔a (e x -1+e -x +1)=-x 2+2x .e x -1+e -x +1≥2=2,当且仅当x =1时取“=”.e x -1·e -x +1-x 2+2x =-(x -1)2+1≤1,当且仅当x =1时取“=”.若a >0,则a (e x -1+e -x +1)≥2a ,要使f (x )有唯一零点,则必有2a =1,即a =.若a ≤0,12则f (x )的零点不唯一.故选C.]2.(2014·全国卷Ⅰ)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 .(-∞,-2)C .(1,+∞)D .(-∞,-1)B [f ′(x )=3ax 2-6x ,当a =3时,f ′(x )=9x 2-6x =3x (3x -2),则当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0;x ∈时,f ′(x )<0;(0,23)x ∈时,f ′(x )>0,注意f (0)=1,f =>0,则f (x )的大致图象如图(1)所示.(23,+∞)(23)59图(1)不符合题意,排除A 、C.当a =-时,f ′(x )=-4x 2-6x =-2x (2x +3),则当x ∈时,f ′(x )<0,x ∈43(-∞,-32)时,f ′(x )>0,x ∈(0,+∞)时,f ′(x )<0,注意f (0)=1,f =-,则f (x )的大致图(-32,0)(-32)54象如图(2)所示.不符合题意,排除D.]。