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  • 2021-07-01 发布

2021版高考数学一轮复习第二章函数及其应用2-8函数与方程练习苏教版

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‎2.8 函数与方程 考点一 判断函数零点所在区间 ‎ ‎1.已知实数a>1,01,00,由零点存在性定理可知f(x)在区间(-1,0)上存在零点.‎ ‎2.选D.令f(x)=0得x=ln x.作出函数y=x和y=ln x的图象,如图,‎ 显然y=f(x)在内无零点,在(1,e)内有零点.‎ ‎3.选B.因为函数y=x2与y=的图象交点为(x0,y0),则x0是方程x2=的解,也是函数f(x)=x2-的零点.‎ 因为函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(2)=22-1=3>0,f(1)=1-2=-1<0,所以f(1)·f(2)<0.由零点存在性定理可知,方程的解在(1,2)内.‎ ‎4.选A.因为a0,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),(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),(b,c)内.‎ ‎ 确定函数零点所在区间的常用方法 ‎(1)利用函数零点存在性定理.‎ ‎(2)数形结合法.‎ ‎【秒杀绝招】 用特殊值法可解T2.‎ 考点二 确定函数零点的个数 ‎ ‎【典例】1.函数f(x)=|x-2|-ln x零点的个数为 (  )‎ A.0 B‎.1 ‎ C.2 D.3‎ ‎2.(2019·全国卷Ⅲ)函数f(x)=2sin x-sin 2x在[0,2π]的零点个数为 ‎(  )‎ - 9 -‎ A.2 B‎.3 ‎ C.4 D.5‎ ‎3.已知函数y=f(x)是周期为2的周期函数,且当x∈[-1,1]时,f(x)=2|x|-1,则函数F(x)=f(x)-|lg x|的零点个数是 (  )‎ A.9 B‎.10 ‎ C.11 D.18‎ ‎【解题导思】‎ 序号 联想解题 ‎1‎ 由f(x)=|x-2|-ln x的零点,想到|x-2|=ln x.‎ ‎2‎ 由f(x)=2sin x-sin 2x,想到化简,令f(x)=0求sin x与cos x的值.‎ ‎3‎ 由F(x)=f(x)-|lg x|的零点个数,想到f(x)=|lg x|.‎ ‎【解析】1.选C.作出函数y=|x-2|与g(x)=ln x的图象,如图所示.由图象可知两个函数的图象有两个交点,即函数f(x)在定义域内有2个零点.‎ ‎2.选B.令f(x)=2sin x-sin 2x=2sin x-2sin xcos x=2sin x(1-cos x)=0,‎ 则sin x=0或cos x=1,又x∈[0,2π],所以x=0,π,2π,共三个零点.‎ ‎3.选B.在同一平面直角坐标系内作出函数y=f(x)与y=|lg x|的大致图象如图,由图象可知,它们共有10个不同的交点,因此函数F(x)=f(x)-|lg x|的零点个数是10.‎ ‎ 函数零点个数的判断方法 ‎(1)直接求零点.‎ ‎(2)利用零点存在性定理再结合函数的单调性确定零点个数.‎ ‎(3)利用函数图象的交点个数判断.‎ ‎1.函数f(x)=3x+x3-2在区间(0,1)内的零点个数是 (  )‎ A.0 B‎.1 ‎ C.2 D.3‎ ‎【解析】选B.由题意知f(x)单调递增,且f(0)=1+0-2=-1<0,f(1)=3+1-2=2>0,即f(0)·f(1)<0且函数f(x)在(0,1)内连续不断,所以f(x)在区间(0,1)内有一个零点.‎ - 9 -‎ ‎2.已知函数f(x)=则函数y=f(x)+3x的零点个数是 (  )‎ A.0 B‎.1 ‎ C.2 D.3‎ ‎【解析】选C.令f(x)+3x=0,则或解得x=0或x=-1,所以函数y=f(x)+3x的零点个数是2.‎ ‎3.已知f(x)=则函数y=2[f(x)]2‎-3f(x)+1的零点个数是________. ‎ ‎【解析】由2[f(x)]2‎-3f(x)+1=0得f(x)=或f(x)=1,作出函数y=f(x)的图象.‎ 由图象知y=与y=f(x)的图象有2个交点,y=1与y=f(x)的图象有3个交点.‎ 因此函数y=2[f(x)]2‎-3f(x)+1的零点有5个.‎ 答案:5‎ 考点三 函数零点的应用 ‎ 命 题 精 解 读 考什么:(1)由函数的零点有无、个数求参数值或范围、图象的交点、解方程、解不等式等问题.‎ ‎(2)考查数学运算、直观想象、逻辑推理等核心素养.‎ 怎么考:多以选择、填空题的形式考查.‎ 新趋势:以函数图象与性质为载体,图象与性质、数与形、求参数值或范围交汇考查.‎ 学 霸 好 已知函数有零点求参数值或取值范围常用的方法和思路:‎ ‎(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的取值范围.‎ - 9 -‎ 方 法 ‎(2)分离参数法:将参数分离,转化成求函数值域的问题加以解决.‎ ‎(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.‎ 由零点的个数求参数值或范围 ‎【典例】已知函数f(x)=g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是 (  )‎ A.[-1,0) B.[0,+∞)‎ C.[-1,+∞) D.[1,+∞)‎ ‎【解析】选C.画出函数f(x)的图象,y=ex在y轴右侧的图象去掉,再画出直线y=-x,并上下移动,可以发现当直线过点(0,1)时,直线与函数图象有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图象有两个交点,即方程f(x)=-x-a有两个解,也就是函数g(x)有两个零点,此时满足-a≤1,即a≥-1.‎ 已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题的关键是什么?‎ 提示:关键是将函数零点个数问题转化为方程解的个数,或两个函数图象交点的个数问题,再去求解.‎ 由函数有无零点求参数 ‎【典例】若函数f(x)=4x-2x-a,x∈[-1,1]有零点,则实数a的取值范围是 ‎________. ‎ ‎【解析】因为函数f(x)=4x-2x-a,x∈[-1,1]有零点,所以方程4x-2x-a=0在[-1,1]上有解,即方程a=4x-2x在[-1,1]上有解.‎ - 9 -‎ 方程a=4x-2x可变形为a=-,‎ 因为x∈[-1,1],所以2x∈,‎ 令2x=t,t∈,a=-,0≤t-≤,0≤≤,-≤-≤2,‎ 所以a=-的范围为,‎ 所以实数a的取值范围是.‎ 答案:‎ 函数有(或无)零点如何求参数的范围?‎ 提示:先分离参数,再依据有(或无)零点得出等式(或不等式),最后得出结论.‎ 与函数零点有关的比较大小 ‎【典例】(2019·承德模拟)已知a是函数f(x)=2x-lox的零点,若00‎ C.f(x0)<0 D.f(x0)的符号不确定 - 9 -‎ ‎【解析】选C.在同一平面直角坐标系中作出函数y=2x,y=lox的图象,由图象可知,当01)在(0,+∞)上恰有4个互不相同的零点,则实数a的值为________. ‎ ‎【解析】当x∈时,f(x)=1-|2x-1|=,且f(x)是定义在R上且周期为的周期函数,因为函数y=f(x)-logax(a>1)在(0,+∞)上恰有4个互不相同的零点,所以函数y=f(x)与y=logax(a>1)在(0,+∞)上恰有4个不同的交点,分别画出两函数图象如图所示,由图可知,当x=时,有loga=1,所以a=.‎ 答案:‎ ‎4.方程2x+3x=k的解在[1,2)内,则k的取值范围是________. ‎ ‎【解析】令函数f(x)=2x+3x-k,则f(x)在R上是增函数.当方程2x+3x=k的解在(1,2)内时,f(1)·f(2)<0,即(5-k)(10-k)<0,解得50,且函数f(x)=ln x+3x-8在(0,+∞)上为单调递增函数,所以x0∈[2,3],即a=2,b=3,所以a+b=5.‎ ‎2.已知a为正常数,f(x)=若∃x1,x2∈R,使f(x1)=f(x2),则实数a的取值范围是________. ‎ ‎【解析】由于a>0,函数y=x2+ax+3在[0,+∞)上单调递增,当x=0时有最小值为3.在x<0时,函数为增函数,要使x1,x2存在,使得f(x1)=f(x2),则需20+a>3,解得a>2.‎ 答案:(2,+∞) ‎ - 9 -‎