复合函数零点问题
高考函数-复合函数的零点-含答案
结合图象可知
a
a
f f
3 3 4 8
，可得 3 a
8
（2）若 a 0 ，则关于的不等式 0 f x a 恰有一个整数解．
结合图象可知{
a a f
f 1 1 1 3
，可得 3 a 1
综上， 3 a 1或3 a 8 ．
例
5.已知函数
f
(x) (x2
3)ex
，当 m
，恰好有 4 个不相等实数根
∴关于 的方程
在和
上各有一解
∴
，解得
，
综上：答案为
；
例 2.（13 安徽）若函数 f x x3 ax2 bx c 有极值点 x1, x2 ，且 f x1 x1 ，
则关于 x 的方程 3 f x2 2af x b 0 的不同实根的个数是（
）
A．3
的 4 个公共点，由图象可知 7 b 2 ． 4
8 6 4 2
15
10
5 2
5
10
15
4
6
8
例
7.（13
江西改编） 设函数
f
(x)
1 a
x
,
1
1 a
0 xa,
1 x , a
x
（ 1
a
为常数且
a
0,1
）．
若 x0 是 f f x x 的零点但不是 f x x 的零点，则称 x0 为 f (x) 的二阶周期点，
二 题型攻略·深度挖掘 1.【考试方向】这类试题在考查题型上，通常基本以选择题或填空题的形式出 现，一般综合性强，难度大．
2.【技能方法】求解复合函数 y g f x 零点问题的技巧： （1）借助数形结合思想，处理问题作出 u f x, y g u 的图像
复合函数零点问题
复合函数零点问题例1：设定义域为R 的函数()1,111,1x x f x x ⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩，若关于x 的方程()()20f x b f x c ++=由3个不同的解123,,x x x ，则222123x x x ++=______ 思路：先作出()f x 的图像如图：观察可发现对于任意的0y ，满足()0y f x =的x 的个数分别为2个（000,1y y >≠）和3个（01y =），已知有3个解，从而可得()1f x =必为()()20f x bf x c ++=的根，而另一根为1或者是负数。
所以()1i f x =，可解得：1230,1,2x x x ===，所以2221235x x x ++=答案：5例2：关于x 的方程()22213120x x ---+=的不相同实根的个数是（ ）A. 3B. 4C. 5D. 8思路：可将21x -视为一个整体，即()21t x x =-，则方程变为2320t t -+=可解得：1t =或2t =，则只需作出()21t x x =-的图像，然后统计与1t =与2t =的交点总数即可，共有5个 答案：C 例3：已知函数11()||||f x x x x x=+--，关于x 的方程2()()0f x a f x b ++=（,a b R ∈）恰有6个不同实数解，则a 的取值范围是 ． 思路：所解方程2()()0f x a f x b ++=可视为()()20f x a f x b ++=，故考虑作出()f x 的图像：()2,12,012,102,1x x x x f x x x x x⎧>⎪⎪<≤⎪=⎨--≤<⎪⎪-<-⎪⎩， 则()f x 的图像如图，由图像可知，若有6个不同实数解，则必有()()122,02f x f x =<<，所以()()()122,4a f x f x -=+∈，解得42a -<<-答案：42a -<<-例4：已知定义在R 上的奇函数，当0x >时，()()121,0212,22x x f x f x x -⎧-<≤⎪=⎨->⎪⎩，则关于x 的方程()()2610f x f x --=⎡⎤⎣⎦的实数根个数为（ ）A. 6B. 7C. 8D. 9思路：已知方程()()2610f x f x --=⎡⎤⎣⎦可解，得()()1211,23f x f x ==-，只需统计11,23y y ==-与()y f x =的交点个数即可。
复合函数零点问题(综合)
复合函数零点问题1、定义域和值域均为[-a,a] (常数a>0)的函数y=f(x)和y=g(x)的图像如下图所示，给出下列四个命题中：(1) 方程f[g(x)]=0有且仅有三个解；(2) 方程g[f(x)]=0有且仅有三个解；(3) 方程f[f(x)]=0有且仅有九个解；(4)方程g[g(x)]=0有且仅有一个解。
那么，其中正确命题的个数是( )A．1 B. 2 C. 3 D. 42、已知函数1)(-=xxf，关于x的方程0)()(2=+-kxfxf，给出下列四个命题：①存在实数k，使得方程恰有2个不同的实根；②存在实数k，使得方程恰有3个不同的实根；③存在实数k，使得方程恰有5个不同的实根；④存在实数k，使得方程恰有8个不同的实根.其中真命题的序号为________________.3、定义在R的函数()()()⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=2 1221xxxxf，若关于x的函数h（x）=f2（x）+af（x）+有22222于x的方程|()|2f x x=-恰好有两个不相等的实数解，则a的取值范围是（）A B C34⎧⎫⎤⎨⎬⎥⎩⎭⎦D34⎧⎫⎫⎨⎬⎪⎩⎭⎭5的零点分别为123,,x x x，则（）A．123x x x<< B．213x x x<< C．231x x x<< D．312x x x<<-af(x)-a-ag(x)a-a6、设函数()x f 是定义在R 上的偶函数，且()()x f x f -=+22，当[]0,2-∈x 时，()122-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x f ，若在区间()6,2-内关于x 的方程()()02log =+-x x f a ()10≠>a a 且有且只有4个不同的根，则实数a 的取值范围是（ ）A ． ⎪⎭⎫ ⎝⎛-1,41 B ． ()4,1 C ． ()8,1 D ．()∞+，8 7、已知)(x f 是奇函数并且是R 上的单调函数，若函数)()12(2x f x f y -++=λ只有一个零点，则实数λ的值是 （ ） A8，若存在12,x x ，当1202x x ≤<<时，()()12f x f x =，则()()122x f x f x -的取值范围为 （ ）A ．．．．【命题意图】复合函数的零点问题能较好的考查考生分析问题、解决问题的能力，以及数形结合思想、转化与化归思想、基本运算求解能力等．【考试方向】这类试题在考查题型上，通常基本以选择题或填空题的形式出现，难度较大．【难点中心】已知函数有零点求参数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．【零点问题的处理步骤】（1）作图：可将零点问题转化成方程，进而通过构造函数将方程转化为两个图象交点问题，并作出函数图象；（2）确定变量范围：通过图象与交点位置确定参数和零点的取值范围；（3）观察交点的特点（比如对称性等）并选择合适的方法处理表达式的值．。
2.20复合函数零点问题—利哥
秘籍提示：①先看外层零点，把外层零点一一列出：t1，t2，t3 ；②再在外层函数作直线y =t1，y =t1 ，交点个数即为复合函数零点个数.2.20 抖音直播直播—复合函数零点问题——利哥数学，快乐上分我们来一起看几个题去理解秘籍，如下图，左边为f (x)图像，右边为g(x)图像.【例题1】求 f [f (x)]的零点个数：【解析】先看外层零点，外层函数为f (x)，f (x)有两个零点：t1=-2 ，t2= 2 ；在内层函数作直线y =-2 、y = 2 ，如右图，显然四个交点，所以f [f (x)]的零点个数为 4.【例题2】求 f [g(x)]的零点个数：【解析】先看外层零点，外层函数为f (x)，f (x)有两个零点：t1=-2 ，t2= 2 ；在内层函数作直线y =-2 、y = 2 ，如右图，显然两个交点，所以f [g(x)]的零点个数为 2.⎨2x ，x ≤ 0 【例题 3】求 g [g (x )]的零点个数：【解析】先看外层零点，外层函数为 g (x )，g (x )有三个零点： t 1 = -1，t 2 = 0 ，t 3 = 1；在内层函数作直线 y = -1、y = 0、y = 1 ，如右图，显然七个交点，所以 f [g (x )]的零点个数为 7.【例题 4】求 g [f (x )]的零点个数：【解析】先看外层零点，外层函数为 g (x )，g (x )有三个零点： t 1 = -1，t 2 = 0 ，t 3 = 1；在内层函数作直线 y = -1、y = 0、y = 1 ，如右图，显然六个交点，所以 f [g (x )]的零点个数为 6.【例题 5】（2019 春•邯郸期末）函数 f (x ) = ⎧| log 2 x | ，x > 0 ，则函数 g (x ) = 3 f 2(x ) - 8 f (x ) + 4 的零点个数是⎩ ( )A ．5B ．4C ．3D ．6【解析】令 f (x )= t ，则 g (x ) = 3 f 2 (x ) - 8 f (x ) + 4 ⇒ h (t ) = 3t 2 - 8t + 4 ，外层函数为 h （t ）， h （t ）有两个零点t 1 = 2 ，t3 2 = 2 ，在内层函数 f (x )作直线 y = 2 、y = 2 ，如图，3显然五个交点，所以 f [g (x )]的零点个数为 5，故选 A ．⎩ 4⎨ 现学现卖⎧x2 - 2x + 4, x 0【卖弄 1】（2019 秋•东莞市期末）已知函数 f (x) =⎨⎩lnx, x > 0，若函数 g(x) =f 2 (x) + 3 f (x) +m(m ∈R)有三个零点，则m 的取值范围为( )A．m <94B．m - 28C． -28 m <94D．m > 28【解析】作出f (x) 的图象如图：设t =f (x) ，则由图象知当t 4时，t =f (x) 有两个根，当t < 4 时，t =f (x) 只有一个根，若函数g(x) =f 2 (x) + 3 f (x) +m(m ∈R) 有三个零点，等价为函数g(x) =h(t) =t2 + 3t +m 有两个零点，其中t < 4 或t 4 ，则满足⎧ = 9 - 4m > 0，1 2⎧m <9⎨f (4) = 16 + 12 +m 0⎪，得m - 28 ，故选B ．⎪⎩m -28【卖弄2】（2019•山东模拟）已知函数f (x) =| x2 - 4x + 3 |，若方程[ f (x)]2 +bf (x) +c = 0 恰有七个不相同的实根，则实数b 的取值范围是( )A．(-2, 0) B．(-2, -1) C．(0,1) D．(0, 2)【解析】 f (1)=f (3)= 0 ，f (2)= 1 , f (x) 0 ，若方程[ f (x)]2 +bf (x) +c = 0 恰有七个不相同的实根，∴t 2 +bt +c = 0 ，其中一个根为 1，另一个根在(0,1) 内，∴g(t) =t2 +bt +c ，g (1)= 1 +b +c = 0 ，g(-b ) < 0 ，20 <-b< 1，g(0) =c > 0 2方程[ f (x)]2 +bf (x) +c = 0 恰有七个不相同的实根∴c =-1 -b > 0 ，b ≠-2 ，-2 <b < 0 ，即b 的范围为：(-2, -1) ，故选B ．得则1【卖弄3】（2019 秋•双流县校级期中）已知函数y =f (x) 和y =g(x) 在[-2 ，2] 的图象如下所示：给出下列四个命题：（1）方程f[g(x)]=0有且仅有6个根；（2）方程g[f(x)]=0有且仅有3个根（3）方程f[f(x)]=0有且仅有5个根；（4）方程g[g(x)]=0有且仅有4个根其中正确命题的个数是( )A．4 B．3 C．2 D．1【解析】（1）正确，（2）错误，（3）（4）正确，故选B．【卖弄 4】已知函数 f (x) =lnx，关于x 的方程 f (x) -x1f (x)=m 有三个不等的实根，则m 的取值范围是( )A．(-∞, e -1)eB．(-∞,1-e)eC．(e -1, +∞)eD．(1-e, +∞)e【解析】 f '(x) =1 -lnx，当0 <x <e 时， f '(x) > 0 ，当x >e 时， f '(x) < 0 ，x2即函数f (x) 在(0, e) 为增函数，在(e, +∞) 为减函数，则 f (x)max =f (e) =1，则f (x) 的图象如图所示：令t =f (x) ，e则 f (x) -1f (x)=m 可变形为t -1-m = 0 ，t即t 2 -mt - 1 = 0 ，设方程t 2 -mt - 1 = 0 有两个根t ，t ，1 2关于 x 的方程 f (x) -1f (x)=m 有三个不等的实根等价于t =f (x) 的图象与直线t =t1 ，t =t2的交点个数之和为 3，由图可知t < 0 <t 1，设g(t) =t2 -mt -1 ，2 1<eg( ) =1-m- 1 > 0 ，解得：m <1-e ，故选B ．e e2 e e3 3 ⎨ ⎧| lg (-x ) |, x < 0 【卖弄 5】（2019•全国模拟）定义域为 R 的函数 f (x ) = ⎪ ，若关于 x 的函数 y = 3 f 2 (x ) + 2bf (x ) + 1 ⎨ 1 x⎪1 - ( ) , x 0⎩ 2有 6 个不同的零点，则实数b 的取值范围是()A ． (-2, - 3)B ． (-2, 0)⎧| lg (-x ) |, x < 0C ． (-3, - 3)D ． (- ， +∞) 【解析】 函数 f (x ) = ⎪ 1，作出它的图象如图所示：⎪1 - ( ) , x 0⎩ 2关于 x 的函数 y = 3 f 2 (x ) + 2bf (x ) + 1有 6 个不同的零点，则令t = f (x ) ，则关于t 的方程3t 2 + 2bt + 1 = 0 在(0,1) 上有 2 个不同解． 即函数 g (t ) = 3t 2 + 2bt + 1在(0,1) 上有 2 个不同零点，⎧ = 4b 2 - 12 > 0⎪ b ⎪0 < - < 1故有 ⎨ 3 ，求得-2 < b < - ，故选 A ．⎪ f (0) = 1 > 0⎪ ⎪⎩ f (1) = 3 + 2b + 1 > 0x。
专题：复合函数的零点
1复合函数的零点问题1、直线1y =与曲线2y x x a =-+有4个交点，则a 的取值范围是2、已知函数)(x f 在定义域),0(+∞上是单调函数,若对任意),0(+∞∈x ，都有2]1)([=-xx f f ,则)51(f 的值是 .3、已知函数12)(22+-++=m m mx x x f ,若方程0))((=x f f 无实根，则m 的取值范围为 . 4、已知函数）（R x x x x f ∈=3-)(3.设c x f f x h -=))(()(，其中∈c [-2,2],求函数)(x h y =零点个数.5、已知函数(0)()lg()(0)x e x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩，则实数2t ≤-是关于x 的方程2()()0f x f x t ++=.有三个不同实数根的 条件。
6、设定义域为R 的函数1251,0()44,0x x f x x x x -⎧-≥⎪=⎨++<⎪⎩，若关 于x 的方程22()(21)()0f x m f x m -++=有5个不同的实数解，则m =__________ 7、设定义域为R 的函数2lg (>0)()-2(0)x x f x x x x ⎧=⎨-≤⎩ 则关于x 的函数 1)(3-)(2y 2+=x f x f 的零点的个数为______________.8、已知函数()⎩⎨⎧>≤+=0,log 0,12x x x x x f ，则函数()()1-=x f f y 的零点个数为_________.9、已知函数31+,>0()3,0x x f x xx x ⎧⎪=⎨⎪+≤⎩， 则函数)2(-)2()(F 2>+=a a x x f x 的零点个数可能为_________. 10、已知函数),0()0,()(+∞-∞ 是定义在x f 上的偶函数，当0>x 时，1)(4)(2),2(21,20,12)(|1|-=⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<-=-x f x g x x f x x f x 则函数的零点个数为11、函数0.5(x)2log 1xf x =-的零点个数为（ ）12、函数(x)2ln f x =的图像与函数2(x)x 45g x =-+的图像的交点个数为（ ）213、已知函数32, 2(x)(x 1),x 2x f x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩，若关于x 的方程(x)f k =有两个不同的实根，则实数k 的取值范围是14、已知函数12,0(x)21,x 0x e x f x x -⎧>⎪=⎨--+≤⎪⎩，若关于x 的方程2(x)3(x)0(a R)f f a -+=∈有8个不等的实数根，则a 的取值范围是( )A. 1(0,)4 B. 1(,3)3 C. (1,2) D. 9(2,)415、（2014江苏）已知(x)f 是定义在R 上且周期为3的函数，当[)0,3x ∈时，21(x)x 22f x =-+.若函数(x)a y f =-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 16、已知函数3221(x 0)(x)x 31,(x),4x 68(x 0)x f x g xx ⎧+>⎪=-+=⎨⎪---≤⎩则方程[]g (x)0(a R )f a +-=∈的解的个数不可能为（ ）17、已知函数12,0(x)21,x 0x e x f x x -⎧>⎪=⎨--+≤⎪⎩，若关于x 的方程2(x)3(x)0(a R)f f a -+=∈有8个不等的实数根，则a 的取值范围是( )B. 1(0,)4 B. 1(,3)3 C. (1,2) D. 9(2,)418、关于x 的方程222x 1)x 10k ---+=（，给出下列4个命题： ①存在实数k,使得方程恰有2个不同的实根； ②存在实数k,使得方程恰有4个不同的实根； ③存在实数k,使得方程恰有5个不同的实根； ④存在实数k,使得方程恰有8个不同的实根。
浅谈对高中复合函数零点问题的探究
浅谈对高中复合函数零点问题的探究摘要】复合函数的零点问题是高中阶段的数学中的一个重点和难点内容，也是高考命题中的一个热点问题，它不仅涉及了根本函数的知识内容，而且包含了丰富的数学思想的运用.本文先对复合函数的零点问题进行了简要概述，然后对复合函数零点问题的典型例题进行了剖析.【关键词】复合函数;零点问题;求解参数一、复合函数与零点问题复合函数的形式是y=f[φ〔x〕]，其中μ=φ〔x〕是内层函数，y=f〔μ〕是外层函数.设μ=φ〔x〕的定义域为A，值域为B，y=f〔μ〕的定义域为C，值域为M，那么就有BC，且y∈M.这时，定义域A内的每一个自变量x，通过对应关系φ，都能在B中得到一个唯一确定的与之对应的μ;再通过对应关系f，就能在M中得到一个唯一确定的与之对应的y，这就确定了从A到M的一个复合关系，也就是从A到M的复合函数.本文研究的复合函数与零点的问题，不仅与函数有关，还交汇融合了方程、不等式等知识以及数形结合、转化化归、函数与方程、分类讨论等数学思想，是一类复杂的问题.因此，数学教师要寻找便捷的解题途径，帮助学生突破学习数学的难点.以下笔者通过对典型例题的分析来探究一下复合函数零点问题中求零点个数和求参数的问题.二、复合函数求解零点个数问题问题“设当0≤x≤π时，函数f〔x〕=2sinx;当x这样去分析就会直观容易许多.由于y=f〔t〕的函数关系式是的，因此，可以求出当t的值取π6，5π6，-1时，都有f〔t〕=1，将t=π6，5π6，-1代入到t=f〔x〕的函数关系式当中，结合图1，就可以看出能取到与t=π6对应的x值有3个，与t=5π6对应的x值有1个，与t=-1对应的x值有0个，因此，函数的零点总共有4个.通过这道经典的复合函数求零点个数问题，我们可以将这类问题的解题思路进行一个总结：①将内层函数进行换元;②将零点问题进行转化，一般转化为求函数y=f〔t〕与y=a〔a为常数〕的交点个数的问题;③解出t值;④数形结合通过t值找到x的解的个数.三、复合函数零点个数求解参数问题在复合函数的零点问题中，零点个数去求解参数也是常见的一类问题.求参数问题一直是学生觉得困难的一类问题，在结合复合函数问题之后，教师更要重视引导学生去理清思路，多渗透数学思想，帮助学生有效地掌握解题方法.例如，问题“设当x>0时，函数f〔x〕=|lnx|+2;当x≤0时，f〔x〕=3-x2.函数y=f[f〔x〕]-a有5个零点，求a的取值范围.〞就是一道典型的零点个数求参数的问题.如果学生认识到求零点个数问题的本质，那么就会发现这两类问题其实有异曲同工之妙.我们来分析这个问题，同样也需要将内层函数设为t=f〔x〕，并将问题转化为“求函数y=f〔t〕与y=a〔a为常数〕的交点个数〞或是“求满足f〔t〕=a的x的个数〞，并要结合函数图像〔图2〕去分析.从图2中可以看出，当a以上就是对复合函数零点问题的概述与两类经典问题的分析，我们可以看到，这些问题需要较高的逻輯思维能力，因此，教师必须重视数学思想方法的渗透，让学生在有效的练习中提升求解复合函数零点问题的能力.【参考文献】【1】吴新建.高三微专题复习课的实践与思考——以复合函数y=f〔u〔x〕〕的零点问题的教学为例[J].数学通报，2021〔5〕：43-45.【2】汪正文.例谈复合函数零点问题的求解策略[J].中学数学研究〔华南师范大学版〕，2021〔1〕：45-48.。
专题七复合函数的零点问题
专题七 复合函数的零点问题一、确定复合函数零点的个数或方程解的个数 【例题选讲】A ．3B ．7C ．10 D．14(2)关于x 的方程(x 2－1)2－3|x 2－1|＋ ) A ．3 B ．4 D ．8答案 C 解析 可将|x 2－1|t 2－3t ＋2＝0可解得，t ＝1或t ＝2，则只需作出t (x )＝|x 2－1|5个．(3)已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧|lg x |，x >0，2|x |，x ≤0，则函数y ＝2[f (x )]2－3f (x )＋1的零点个数是________．答案 5 解析 由2[f (x )]2－3f (x )＋1＝0得f (x )＝12或f (x )＝1，作出函数y ＝f (x )的图象．由图象知y ＝12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．(4)已知定义在R 上的奇函数，当x >0时，f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2|x －1|－1，0<x ≤2，12f (x －2)，x >2，则关于x 的方程6f 2(x )－f (x )－1＝0的实数根个数为( )A ．6B ．7C ．8D ．9答案 B 解析 已知方程6f 2(x )－f (x )－1＝0可解，得f 1(x )＝12，f 2(x )＝－13，只需统计y ＝12，y ＝－13与y ＝f (x )的交点个数即可．由奇函数可先做出x >0的图像，x >2时，f (x )＝12f (x －2)，则x ∈(2，4]的图像只需将x ∈(0，2]的图像纵坐标缩为一半即可．正半轴图像完成后可再利用奇函数的性质作出负半轴图像．通过数形结合可得共有7个交点．(5)若函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋c 有极值点x 1，x 2，且f (x 1)＝x 1，则关于的方程3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0的不同实根的个数是( )A ．3B ．4C ．5D ．6答案 A 解析 f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b 由极值点可得，x 1，x 2为3x 2＋2ax ＋b ＝0①的两根，观察到方程①与3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0结构完全相同，所以可得3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0的两根为f 1(x )＝x 1，f 2(x )＝x 2，其中f 1(x )＝x 1，若x 1<x 2，可判断出x 1是极大值点，x 2是极小值点．且f 2(x )＝x 2> x 1＝f 1(x )，所以y ＝f 1(x )与f (x )有两个交点，而f 2(x )与f (x )有一个交点，共计3个；若x 1>x 2，可判断出x 1是极小值点，x 2是极大值点．且f 2(x )＝x 2<x 1＝f 1(x )，所以y ＝f 1(x )与f (x )有两个交点，而f 2(x )与f (x )有一个交点，共计3个．综上所述，共有3个交点．[题后悟通] 确定复合函数零点的个数或方程解的个数问题：关于复合函数y ＝f (g (x ))的零点的个数或方程解的个数问题，先换元解套，令t ＝g (x )，则y ＝f (t )，再作出y ＝f (t )与t ＝g (x )的图像．由y ＝f (t )的图象观察有几个t 的值满足条件，结合t 的值观察t ＝g (x )的图象，求出每一个t 被几个x 对应，将x 的个数汇总后即为y ＝f (g (x ))的根的个数，即“从外到内”．此法称为双图象法(换元法＋数形结合)．图1图2【对点训练】1．已知函数y ＝f (x )和y ＝g (x )在[－2，2]的图像如下，给出下列四个命题： (1)方程f [g (x )]＝0有且只有6个根；(2)方程g [f (x )]＝0有且只有3个根； (3)方程f [f (x )]＝0有且只有5个根；(4)方程g [g (x )]＝0有且只有4个根．则正确命题的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．41．答案 C 解析 每个方程都可通过图像先拆掉第一层，找到内层函数能取得的值，从而统计出x 的总 数．(1)中可得g 1(x )∈(－2，－1)，g 2(x )＝0，g 3(x )∈(1，2)，进而g 1(x )有2个对应的x ，g 2(x )有2个，g 3(x )有2个，总计6个，(1)正确；(2)中可得f 1(x )∈(－2，－1)，f 2(x )∈(0，1)，进而f 1(x )有1个对应的x ，f 2(x )有3个，总计4个，(2)错误；(3)中可得f 1(x )∈(－2，－1)，f 2(x )＝0，f 3(x )∈(1，2)，进而f 1(x )有1个对应的x ，f 2(x )有3个，f 3(x )有1个，总计5个，(3)正确；(4)中可得g 1(x )∈(－2，－1)，g 2(x )∈(0，1)，进而g 1(x )有2个对应的x ，g 2(x )有2个，共计4个，(4)正确．则综上所述，正确的命题共有3个．2．已知f (x )＝3 0|lg()| 0x x x x ⎧≥⎨-<⎩则函数y ＝2f 2(x )－3f (x )的零点个数为________．2．答案 5 解析 令y ＝2f 2(x )－3f (x )＝0，则f (x )＝0或f (x )＝32．函数f (x )＝3 0|lg()| 0x x x x ⎧≥⎨-<⎩的图象如图所示：由图可得，f (x )＝0有2个根，f (x )＝32有3个根，故函数y ＝2f 2(x )－3f (x )的零点个数为5．3．设定义域为R 的函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1|x －1|，x ≠1，1，x ＝1，若关于x 的方程f 2(x )＋bf (x )＋c ＝0有3个不同的解x 1，x 2，x 3，则x 12＋x 22＋x 32＝________．3．答案 5 解析 先作出f (x )的图像如图，观察可发现对于任意的t ，满足t ＝f (x )的x 的个数分别为2个 (t ＞0，t ≠1)和3个(t ＝1)，已知有3个解，从而可得f (x )＝1必为f 2(x )＋bf (x )＋c ＝0的根，而另一根为1或者是负数．所以f (x i )＝1，可解得，x 1＝0，x 2＝1，x 3＝2．所以x 12＋x 22＋x 32＝5．4．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1，x ≤0，log 2x ，x ＞0，则函数y ＝f (f (x ))＋1的零点个数是( )A ．4B ．3C ．2D ．14．答案 A 解析 由f (f (x ))＋1＝0，得f (f (x ))＝－1，由f (－2)＝f ⎝⎛⎭⎫12＝－1，得f (x )＝－2或f (x )＝12．若f (x ) ＝－2，则x ＝－3或x ＝14；若f (x )＝12，则x ＝－12或x ＝2．综上可得函数y ＝f (f (x ))＋1的零点个数是4．故选A ．5．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ax ＋1，x ≤0，log 2x ，x ＞0，，则下列关于函数y ＝f (f (x ))＋1的零点个数判断正确的是( )A ．当a >0时，有4个零点；当a <0时，有1个零点B ．当a >0时，有3个零点；当a <0时，有2个零点C ．无论a 为何值，均有2个零点D ．无论a 为何值，均有4个零点5．答案 A 解析 所求函数的零点，即方程f (f (x ))＝－1的解的个数，令t ＝f (x )，先作出y ＝f (t )的图像， 直线y ＝ax ＋1为过定点(0，1)的一条直线，但需要对a 的符号进行分类讨论．当a >0时，如图1所示，先拆外层可得t 1＝－2a ＜0，t 2＝12，如图2所示，而t 1有两个对应的x ，t 2也有两个对应的x ，共计4个；当a <0时，如图3所示，先拆外层可得t ＝12，如图4所示，t ＝12只有一个满足的x ，所以共1个零点．结合选项，可判断出A 正确．图1(a >0)图2(a >0)t6．已知[x ]表示不超过x 的最大整数，当x ∈R 时，称y ＝[x ]为取整函数，例如[1.6]＝1，[－3.3]＝－4，若f (x )＝[x ]，g (x )的图象关于y 轴对称，且当x ≤0时，g (x )＝－x 2－2x ，则方程f (f (x ))＝g (x )解的个数为( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．46．答案 D 解析 根据已知条件可知，当x >0时，－x <0，又函数g (x )的图象关于y 轴对称，故g (x )为 偶函数，所以g (x )＝g (－x )＝－(－x ＋1)2＋1＝－(x －1)2＋1.由f (x )＝[x ]，得f (f (x ))＝[x ]．在同一平面直角坐标系中画出y ＝f (f (x ))与y ＝g (x )的图象如图所示，由图象知，两个图象有4个交点，交点的纵坐标分别为1，0，－3，－4，当x ≥0时，方程f (f (x ))＝g (x )的解是0和1；当x <0时，g (x )＝－(x ＋1)2＋1＝－3得x ＝－3，由g (x )＝－(x ＋1)2＋1＝－4得x ＝－1－5．综上，f (f (x ))＝g (x )的解的个数为4．7．若函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋c 有极值点x 1，x 2，且f (x 1)＝x 1，则关于x 的方程3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0的不 同实根的个数是( )A ．3B ．4C ．5D ．67．答案 A 解析 f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b ，由极值点定义可得，x 1，x 2为3x 2＋2ax ＋b ＝0 ①的两根，观察 到方程①与3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0结构完全相同，可得3f 2(x )＋2af (x )＋b ＝0的两根为f 1(x )＝x 1，f 2(x )＝x 2，其中f (x 1)＝x 1．若x 1<x 2，可判断出x 1是极大值点，x 2是极小值点，且f 2(x )＝x 2>x 1＝f (x 1)，所以y ＝f 1(x )的图象与y ＝f (x )的图象有两个交点，而y ＝f 2(x )的图象与y ＝f (x )的图象有一个交点，共计3个交点(如图(1)所示)；若x 1>x 2，可判断出x 1是极小值点，x 2是极大值点，且f 2(x )＝x 2<x 1＝f (x 1)，所以y ＝f 1(x )的图象与y ＝f (x )的图象有两个交点，而y ＝f 2(x )的图象与y ＝f (x )的图象有一个交点，共计3个交点(如图(2)所示)．综上所述，共有3个交点．故选A ．二、已知函数零点的个数，求参数的取值范围 【例题选讲】图3(a <0)图4(a <0)t[例2](1)已知函数f (x )＝x 3－3x 2＋1，g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(x －12)2＋1，x ＞0，－(x ＋3)2＋1，x ≤0，，则方程g [f (x )]－a ＝0（a 为正实数）的实数根最多有______个．答案 6 解析 先通过分析t ＝f (x )，y ＝g (t )的性质以便于作图，f ′(x )＝3x 2－6x ＝3x (x －2)，从而f (x )在(－∞，0)，(2，＋∞)单增，在(0，2)单减，且f (0)＝1，f (2)＝－3，y ＝g (t )为分段函数，作出每段图像即可，如图所示，若要实数根最多，则要优先选取t ＝f (x )能对应x 较多的情况，由t ＝f (x )图像可得，当t ∈(－3，1)时，每个t 可对应3个x ．只需判断g (t )＝a 中，t 能在(－3，1)取得的值的个数即可，观察y ＝g (t )图像可得，当a ∈(1，54)时，可以有2个t ∈(－3，1)，从而能够找到6个根，即最多的根的个数．(2)已知函数f (x )＝|x 2－4x ＋3|，若方程[f (x )]2＋bf (x )＋c ＝0恰有七个不相同的实根，则实数b 的取值范围是( )A ．(－2，0)B ．(－2，－1)C ．(0，1)D ．(0，2)答案 B 解析 考虑通过图像变换作出t ＝f (x )的图像（如图），因为[f (x )]2＋bf (x )＋c ＝0最多只能解出2个f (x )，若要出七个根，则t 1＝1，t 2∈(0，1)，所以－b ＝t 1＋t 2∈(1，2)，解得b ∈(－2，－1)．(3)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧|lg (－x )|，x <0，x 3－6x ＋4，x ≥0，若关于x 的函数y ＝f 2(x )－bf (x )＋1有8个不同的零点，则实数b 的取值范围为( )A ．(2，8)B ．[2，174)C ．(2，174] D ．(2，8]分析 本题应先求方程t 2－bt ＋1＝0的根，设为t 1，t 2，再根据t 1＝f (x )，t 2＝f (x )的解的个数确定函数y ＝f 2(x )－bf (x )＋1的零点个数．已知函数y ＝f 2(x )－bf (x )＋1有8个不同的零点，先确定两个实数t 的范围，再转化为一元二次方程t 2－bt ＋1＝0根的分布问题来解决．答案 C 解析 因为函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧|lg (－x )|，x <0，x 3－6x ＋4＝(x －2)(x 2＋2x －2)，x ≥0，作出f (x )的简图，如图所示．由图象可得，f (x )在(0，4]上任意取一个值，都有四个不同的x 值与之对应．再结合题中函数y ＝f 2(x )－bf (x )＋1有8个不同的零点，可得关于t 的方程t 2－bt ＋1＝0有两个不同的实数根t 1，t 2，且0<t 1≤4，0<t 2≤4，所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ＝b 2－4>0，0<b 2<4，0－b ×0＋1>0，42－4b ＋1≥0，解得2<b ≤174．归纳总结 本题结合图象可知，一元二次方程t 2－bt ＋1＝0的两个根0<t 1≤4，0<t 2≤4，结合二次函数图象的特点可知，对称轴0<b2<4，且Δ>0，另外t ＝0时的函数值为正，t ＝4时的函数值非负．当涉及二次方程根的分布问题时，一般结合图象从判别式、对称轴位置以及特殊点函数值的符号来讨论．(4)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x，x ≤0，log 12x ，x >0.若关于x 的方程f (f (x ))＝0有且仅有一个实数解，则实数a 的取值范围是________．答案 (－∞，0)∪(0，1) 解析 若a ＝0，当x ≤0时，f (x )＝0，故f (f (x ))＝f (0)＝0有无数解，不符合题意，故a ≠0.显然当x ≤0时，a ·2x ≠0，故f (x )＝0的根为1，从而f (f (x ))＝0有唯一根，即为f (x )＝1有唯一根，而x >0时，f (x )＝1有唯一根12，故a ·2x ＝1在(－∞，0]上无根．当a ·2x ＝1在(－∞，0]上有根时，可得a ＝12x ≥1，故由a ·2x ＝1在(－∞，0]上无根可知a <0或0<a <1． (5)已知函数f (x )＝－x 2－2x ，g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋14x ，x ＞0，x ＋1，x ≤0.若方程g (f (x ))－a ＝0有4个不同的实数根，则实数a 的取值范围是________．答案 ⎣⎡⎭⎫1，54 解析 令f (x )＝t ，则原方程化为g (t )＝a ，易知方程f (x )＝t 在(－∞，1)上有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)的图象如图，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．(6)已知函数f (x )＝|x |e x ，若关于x 的方程f 2(x )－mf (x )＋m －1＝0恰有4个不相等的实数根，则实数m 的取值范围是( )A ．(1e ，2)∪(2，e)B ．(1e ，1)C ．(1，1＋1e )D ．(1e，e)答案 C 解析 f (x )＝⎩⎨⎧xe x，x ≥0，－xe x，x ＜0，分析t ＝f (x )的图像以便于作图，x ≥0时，f ′(x )＝(1－x )e －x ，从而f (x )在(0，1)单调递增，在(1，＋∞)单调递减，f (1)＝1e ，且当x →＋∞，y →0，所以x 正半轴为水平渐近线；当x <0时，f ′(x )＝(x －1)e －x ，所以f (x )在(－∞，0)单调递减．由此作图，从图像可得，若恰有4个不等实根，则关于f (x )的方程f 2(x )－mf (x )＋m －1＝0中，t 1∈(0，1e )，t 2∈(1e ，＋∞)，从而将问题转化为根分布问题，则t 2－mt ＋m －1＝0的两根t 1∈(0，1e )，t 2∈(1e，＋∞)，设g (t )＝t 2－mt ＋m －1，则有⎩⎪⎨⎪⎧g (0)> 0，g (1e )<0，所以⎩⎪⎨⎪⎧m －1> 0，1e 2－m e ＋m －1<0，，解得m ∈(1，1＋1e)．本题是作图与根分布综合的题目，其中作图是通过分析函数的单调性和关键点来进行作图，在作图的过程中还要注意渐近线的细节，从而保证图像的准确。
浅析复合函数零点的个数问题
一类是判断零点个数，另一类是已知零点个数求参
数的取值范围．以下本文通过对典型例题的分析来探究
一下复合函数零点问题中求零点个数和求参数的问题．
１．判断复合函数零点的个数
｛ 例１ 已知函数犳（狓）＝
５ 狓－１ －１（狓 ≥０）， 则 狓２＋４狓＋４（狓 ＜０），
关 于狓的方程犳２（狓）－５犳（狓）＋４＝０的实数根的个数
零点个数即方程犳（狓）＝０的
根个数，也即犳（狓）的图像与
狓 轴 交 点 的 个 数，若 方 程
犳（狓）＝０犵（狓）＝犺（狓），即
为两函数犵（狓）与犺（狓）图像
图１
交点的个数．该问题只需要确
定零点个数并 不 需 要 求 出 零 点，也 可 画 出 函 数 图 像，
结合图像确定交点的个数，由狋２ －５狋＋４＝０，得狋＝４ 或１，所以犳（狓）＝４或１，由函数图像犳（狓）分别与狔＝ １、狔＝４有４个交点和３个交点，所以犳（狓）＝１、犳（狓） ＝４分别有４个根和３个根，所以方程犳２（狓）－５犳（狓） ＋４＝０共有７个根．
图２ 图３
２．已知复合函数的零点个数求参数的取值范围 例２ 已 知 函 数 犳（狓）的 图 像，若 函 数 犵（狓）＝ ［犳（狓）］２ －犽犳（狓）＋１恰有４个零点，则实数犽 的取值 范围是（ ）．
（ ） Ａ．（－
∞，－２）∪
（２，＋
∞）
８ Ｂ．ｅ２
，２
（ ） ４
Ｃ．ｅ２
若犳（狓）＝１，当狓 ≥０时，即５ 狓－１ －１＝１，解得
狓＝１±ｌｏｇ５２，当狓 ＜０时，即狓２＋４狓＋３＝０，解得狓
＝－１或 －３．
若犳（狓）＝４，当狓 ≥０时，即５ 狓－１ －１＝４，解得
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复合函数零点问题
一、基础知识：
1、复合函数定义：设()y f t =，()t g x =，且函数()g x 的值域为()f t 定义域的子集，那么y 通过t 的联系而得到自变量x 的函数，称y 是x 的复合函数，记为()y f g x =⎡⎤⎣⎦
2、复合函数函数值计算的步骤：求()y g f x =⎡⎤⎣⎦函数值遵循“由内到外”的顺序，一层层求出函数值。
例如：已知()()2
2,x
f x
g x x x ==-，计算()2g f ⎡⎤⎣⎦
解：()2
224
f ==()()2412
g f g ∴==⎡⎤⎣⎦3、已知函数值求自变量的步骤：若已知函数值求x 的解，则遵循“由外到内”的顺序，一层层拆解直到求出x 的值。
例如：已知()2x
f x =，()2
2g x x x =-，若()0g f x =⎡⎤⎣⎦，求x
解：令()t f x =，则()2
020g t t t =⇒-=解得0,2t t ==
当()0020x
t f x =⇒=⇒=，则x ∈∅
当()2222x
t f x =⇒=⇒=，则1x =
综上所述：1x =
由上例可得，要想求出()0g f x =⎡⎤⎣⎦的根，则需要先将()f x 视为整体，先求出()f x 的值，再求对应x 的解，这种思路也用来解决复合函数零点问题，先回顾零点的定义： 4、复合函数零点问题的特点：考虑关于x 的方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦根的个数，在解此类问题时，要分为两层来分析，外层是解关于
g(x)的方程，观察有几个t ，g(t)的值使得等式成立；内层
是结合着()f x =t ，求出每一个()f x =t 被几个x 对应，将x 的个数汇总后即为()0g f x =⎡⎤⎣⎦的根的个数
例1：关于x 的方程()2
22
13120x x ---+=的不相同实根的个数是（
）
A.3
B.4
C.5
D.8
5、求解复合函数()y g f x =⎡⎤⎣⎦零点问题的技巧： （1）作出()(),f x g x 的图像
（2）旋转外层函数的图像使外层函数x 轴对应内层y 轴
（3）先估计关于g(t)=0的方程中解的个数，再根据个数与()f x =t 的图像特点，分配每个t 函数值()i f x 被几个x 所对应，从而确定x 的个数 二、典型例题
例2：设定义域为R 的函数()1
,111,1x x f x x ⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩
，若关于x 的方程()()2
f x bf x c ++=由3个不同的解123,,x x x ，则222
123x x x ++=______
例3：已知函数
11()||||f x x x x x
=+
--，
关于x 的方程2
()()0f x a f x b ++=（,a b R ∈）恰有6个不同实数解，则a 的取值范围是 ．
例4：已知定义在R 上的奇函数，当0x >时，()()121,02
12,22
x x f x f x x -⎧-<≤⎪
=⎨->⎪⎩，则关于x 的方程
()()2
610f x f x --=⎡⎤⎣⎦的实数根个数为（ ）
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
例5：已知函数()243f x x x =-+，若方程()()2
0f x bf x c ++=⎡⎤⎣⎦恰有七个不相同的实根，则实数b 的取值范围是（ ）
A. ()2,0-
B. ()2,1--
C. ()0,1
D. ()0,2
例6：已知函数()x
x f x e
=，若关于x 的方
程()()2
10f
x mf x m -+-=恰有4个不相等的实数根，则实数m 的取值范围是（ ）
A. ()1,22,e e
⎛⎫
⎪⎝⎭
B. 1,1e ⎛⎫
⎪⎝⎭
C.
11,1e ⎛⎫+ ⎪⎝
⎭ D.
1,e e ⎛⎫
⎪⎝⎭
例7：已知函数()()()2
32
211,0231,31,0x x f x x x g x x x ⎧⎛⎫
-+>⎪ ⎪=-+=⎝⎭⎨⎪
-++≤⎩
，则方程()0g f x a -=⎡⎤⎣⎦（a 为正实数）的实数根最多有___________个
例8：已知函数()y f x =和()y g x =在[]2,2-的图像如下，给出下列四个命题： （1）方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且只有6个根 （2）方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且只有3个根 （3）方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且只有5个根 （4）方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且只有4个根
则正确命题的个数是（）
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
作业：
1、若函数()3
2
f x x ax bx c =+++有极值点12,x x ，且()11f x x =，则关于x 的方程
()()()2
320f x af x b ++=的不同实根的个数是（ ）
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6 2、已知函数()21,0
log ,0
ax x f x x x +≤⎧=⎨>⎩，则下列关于函数()()1y f f x =+的零点个数判断正确
的是（ ）
A. 当0a >时，有4个零点；当0a <时，有1个零点
B. 当0a >时，有3个零点；当0a <时，有2个零点
C. 无论a 为何值，均有2个零点
D. 无论a 为何值，均有4个零点。