2020高考数学专题复习-函数与方程专题

合集下载

2020版新高考复习理科数学教学案:函数与方程思想含答案

2020版新高考复习理科数学教学案:函数与方程思想含答案

A.3+1B.2+1 C .3D .4解析:∵2a sin C =3c .∴2sin A sin C =3sin C .∴sin A =32.∵△ABC 为锐角三角形.∴A =π3.由正弦定理.得b sin B =c sin C =a sin A =23.∴b =23sin B .c =23sin C .∴△ABC 的周长为1+23sin B +23sin C=1+23sin B +23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=1+23⎝⎛⎭⎪⎪⎫sin B +32cos B +12sin B =1+23⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32sin B +32cos B =1+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6.∴当B =π3.即△ABC 为等边三角形时.周长取得最大值3.选C.答案:C 方法点睛构建“目标函数”就是把待求目标写成函数的形式.将所求问题转化为函数的最值或值域问题.(1)求最值或值域时.经常用到配方法、换元法、均值不等式法以及函数单调性法.C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫154,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫83,+∞ 解析:∵f (x )=e x (x -m ).∴f ′(x )=e x (x -m )+e x =e x (x -m +1).由题意知f (x )+xf ′(x )>0⇔e x (x -m )+x e x (x -m +1)>0⇔e x [x 2+(2-m )x -m ]>0在(2,3)上恒成立.∴x 2+(2-m )x -m >0在(2,3)上恒成立. ∴m <x2+2xx +1在(2,3)上恒成立.令g (x )=x2+2x x +1=(x +1)-1x +1在(2,3)上单调递增.∴g (x )>g (2)=83.则m ≤83.选B.答案:B 方法点睛(1)对于方程有解、不等式恒成立问题或存在性问题.往往可以分离参数.然后再构造函数.把问题转化为求函数的值域或最值问题来解决.(2)不等式有解、恒成立求参数的方法: g (a )>f (x )恒成立.则g (a )>f (x )max . g (a )<f (x )恒成立.则g (a )<f (x )min . g (a )>f (x )有解.则g (a )>f (x )min . g (a )<f (x )有解.则g (a )<f (x )max .(3)分离参数法是求参数范围的常用方法.恰当合理的参变分离有助于问题的解决.有时需要分类讨论.调研三 “构造函数”解不等式、求最值、比较大小 【例3】(1)[20xx·湖北恩施质检]设函数f (x )是定义在区间(0.+∞)上的函数.f ′答案:D方法点睛常见的构造函数的方法有如下几种:1.利用和、差函数的求导法则构造函数(1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)+g(x);(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)-g(x);特别地.对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0).构造函数F(x)=f(x)-kx.2.利用积、商函数的求导法则构造函数(3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)g(x);(4)对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x)g(x)(g(x)≠0);上述(3)(4)都是利用积、商函数的求导法则构造函数的一般情况.但在考试中.g(x)往往是具体函数.所以还有如下列(5)~(16)常见构造函数类型.(5)对于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=xf(x);(6)对于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) x(x≠0);(7)对于不等式xf′(x)+nf(x)>0(或<0).构造函数F(x)=x n f(x);(8)对于不等式xf′(x)-nf(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) x n(x≠0);(9)对于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=e x f(x);(10)对于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0).构造函数F(x)=f(x) e x;切.与C 的左、右两支分别交于点A .B .若|AB |=|BF 2|.则C 的离心率为( )A.5+23B .5+23 C.3 D.5解析:如图.由双曲线的定义可得|BF 1|-|BF 2|=2a .又|AB |=|BF 2|.可得|AF 1|=2a .则|AF 2|=|AF 1|+2a =4a .设AB 与圆x 2+y 2=a 2切于点T .连接OT .则OT ⊥AB .在Rt △OTF 1中.cos ∠OF 1T =|F1T||OF1|=c2-a2c.连接AF 2.在△AF 1F 2中.由余弦定理得cos ∠AF 1F 2=|AF1|2+|F1F2|2-|AF2|22|AF1|·|F1F2|=4a2+4c2-16a22·2a ·2c =c2-3a22ac. 由∠OF 1T =∠AF 1F 2.得c2-a2c =c2-3a22ac.化简得13a 4+c 4-10a 2c 2=0.两边同除以a 4得e 4-10e 2+13=0.解得e 2=5±23.又e >1.则e 2=5+23.e =5+23.故选A.答案:A方法点睛方程思想的应用十分广泛.只要涉及含有等量关系的条件或结论时.都可考虑通过构建方程或方程组求解.其主要应用有以下几个方面:。

高考数学专题复习:函数的零点与方程的解

高考数学专题复习:函数的零点与方程的解

高考数学专题复习:函数的零点与方程的解一、单选题1.设函数()21,0log ,0x x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,则函数()10f f x +=⎡⎤⎣⎦的零点个数是( ) A .2 B .5 C .4 D .52.“0a ≥”是“函数ln ,0()2,0x x x f x a x >⎧=⎨+≤⎩有且只有一个零点”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.函数()2ln 2f x x x =+-的零点所在的大致区间为( ) A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,44.设函数()(),1011,011x x f x x f x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩,若函数()2y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有两个零点,则实数t 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .(),0-∞C .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭D .1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭5.已知函数()e 1x f x x -=-+,则它的零点在所在区间为( ) A .(2,1)--B .(1,0)-C .(0,1)D .(1,2)6.已知()21,,2,.xx a f x x x a ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩若集合()(){}0,x x f x f x >=-恰有2个元素,则a 的取值范围是( ) A .,0B .[)0,2C .[)0,4D .[)2,47.已知函数()log ,03,40a x x f x x x >⎧=⎨+-≤<⎩(0a >且1a ≠).若函数()f x 的图象上有且只有两个点关于原点对称,则a 的取值范围是( )A .10,4⎛⎫⎪⎝⎭B .()10,1,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭C .()1,11,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D .()()0,11,4⋃8.己知函数()()()1,1,ln ,1x e x f x g x f x a x x -⎧≤==+⎨>⎩,若()g x 存在两个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .[)1,0-B .()1,0-C .()0,1D .(]0,19.已知关于x 的方程22xx aa -=有3个不同的实数解,则实数a 的取值范围为( ) A .()0,2B .()2,4C .()2,+∞D .()4,+∞10.己知函数()y f x =的周期为2,当[1,1]x ∈-时,2()f x x =,那么函数()y f x =的图象与函数|lg |y x =的图象的交点共有( ) A .10个B .9个C .8个D .7个11.对于函数()y f x =,若存在0x ,使()()00f x f x =--,则称点()()00,x f x 与点()()00,x f x ---是函数() f x 的一对“隐对称点”.若函数22,0 ()2,0x x x f x mx x ⎧+<=⎨+≥⎩的图象存在“隐对称点”,则实数m 的取值范围是( ) A.[2-B.(,2-∞-C.(,2-∞+D.(0,2+12.已知函数()21,0log ,0x x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,则函数()()()12g x f f x =-的零点个数是( )A .4B .3C .2D .1二、填空题13.直线3y =与函数26y x x =-图象的交点个数为________.14.已知函数()f x 是偶函数,当0x >时,12,1()2ln ,01x x f x x x -⎧->⎪=⎨⎪<≤⎩,关于x 的方程()()220f x af x b +-=有且仅有6个不同的实根,则实数a 的范围是________.15.若直线233y m m =+-与函数()||1f x x =+的图像有两个不同交点,则实数m 的取值范围是______.16.若32a =,2log 3b =,则函数2y x abx a =--的所有零点之和等于________.三、解答题17.已知二次函数23()28f x kx kx =+-,(1)若1是()f x 的一个零点,求实数k 的值;(2)若()0f x <对x R ∀∈恒成立,求实数k 的取值范围.18.已知函数()3xf x =,()2g x x a =+-(a ∈R ).(Ⅰ)若函数()()y f g x =是偶函数,求a ;(Ⅱ)若函数()()y g f x =存在两个零点,求a 的取值范围.19.已知函数()22()x x f x a a -=+⋅∈R ,且f (x )的图像关于y 轴对称. (1)求证:f (x )在区间[0,)+∞上是单调递增函数;(2)设函数()()2(2)h x f x f x m =+-,若()h x 在区间[1,)-+∞上有两个零点,求实数m 的取值范围.20.已知函数()f x 、()g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,满足()()x f x g x a +=,0a >且1a ≠,且()()1112f g -=-.(1)求实数a 的值,及()f x 和()g x 的表达式;(2)若关于x 的方程()()[2]3f x g x λ⋅+=在区间()1,1-内恰有两个不等实数根,求常数λ的取值范围.21.已知函数()()22,0log ,0x mx f x x x x ⎧+>⎪=⎨⎪-<⎩在()0,+∞上有最小值1.(1)求实数m 的值;(2)若关于x 的方程()()()22210f x k f x k k ⎡⎤-+++=⎣⎦恰好有4个不相等的实数根,求实数k 的取值范围.22.已知函数()2()log 21()xf x kg x =++⋅(k 为常数,k ∈R ).请在下面四个函数:①21()g x x = ②22()log g x x = ③3()g x x = ④4()2x g x =中选择一个函数作为()g x ,使得()f x 是偶函数.(1)请写出()g x 表达式,并求k 的值; (2)设函数211()log 2()22xh x a a x a R ⎛⎫=⋅-+∈ ⎪⎝⎭,若方程)(()f x h x =只有一个解,求a 的取值范围.参考答案1.C 【分析】解方程()10f f x +=⎡⎤⎣⎦,求出根即可得到结论. 【详解】令()1t f x =+,先解()0f t =,即100t t +=⎧⎨≤⎩或20log 0t t >⎧⎨=⎩,解得:t =-1或t =1.;当t =-1时,有120x x +=-⎧⎨≤⎩或20log 2x x >⎧⎨=-⎩,解得:3x =-或14x =;当t =1时,有100x x +=⎧⎨≤⎩或20log 0x x >⎧⎨=⎩,解得:1x =-或1x =;所以函数()10f f x +=⎡⎤⎣⎦的零点有4个. 故选:C 【点睛】求函数零点类问题分为两大类: (1)零点直接解出来:方程可解;(2)二分法估计:方程不可解,用零点存在定理判断零点存在范围,用二分法求近似值. 2.A 【分析】求出()f x 有且只有一个零点的条件,再根据充分必要条件的定义判断. 【详解】首先()ln (0)f x x x =>已经有一个零点1,因此()f x 只有一个零点,则()2(0)x f x a x =+≤无零点,即2x a =-(0x ≤)无解,0x ≤时,120x -≤-<,所以1a <-或0a ≥, 因此0a ≥是()f x 有且只有一个零点”的充分而不必要条件. 故选:A .3.B 【分析】因为()f x 为增函数,故代入区间端点逐个计算,左负右正即可. 【详解】因为()2ln 0y x x =>、()20y x x =->为增函数, 所以()()2ln 20f x x x x =+->为增函数,且()1ln112120f +-=-<=,()2ln 2222ln 20f +-=2>=,()3ln3322ln310f =-2+=+>,()4ln 4422ln 420f =-2+=+>,根据零点存在性定理知()2ln 2f x x x =+-的零点在区间()1,2内. 故选:B 4.C 【分析】先求出分段函数在()1,1-上得解析式,进而根据解析式做出函数图象,由于函数()2y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有两个零点等价于函数()f x 的图象与直线2y t =在区间()1,1-内有且仅有两个公共点,数形结合即可求出结果. 【详解】若01x <<,则110x -<-<,所以()()111f x f x =+-,故(),1011,011x x f x x x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩, 其图象如图:函数()2y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有两个零点等价于函数()f x 的图象与直线2y t =在区间()1,1-内有且仅有两个公共点,于是120t -<<,102t -<<. 故选:C. 5.D 【分析】根据零点的存在性定理判断即可得答案. 【详解】解:因为2(2)e 30f -=+>,(1)e 20f -=+>,(0)1120f =+=>,1(1)0f e=>,21(2)10f e =-<, 所以根据零点的存在性定理可知它的零点在所在区间为(1,2) 故选:D 6.B 【分析】分0a <,0a =和0a >三种情况,写出(),()f x f x -,再由()()f x f x =-讨论方程解的情况,从而可求出a 的取值范围 【详解】解:当0a <时, ()21,,2,.xx a f x x x a ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩有一段部分为2,y x x a =>,而2yx 本身具有偶数的性质,所以集合()(){}0,x x f x f x >=-中不止有两个元素,矛盾,当0a =时,()21,02,0xx f x x x ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩,则()2x f x -=,由22x x = 得2x =或4x =,恰好有两个解,所以0a =符合,当0a >时,当0x a <≤时,1()2x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则0x a -<<,1()22xx f x -⎛⎫-== ⎪⎝⎭,由()()f x f x =-,得122xx ⎛⎫= ⎪⎝⎭,得0x =,不合题意,当x a >时,2()f x x =,0x a a -<-<<,则1()22xx f x -⎛⎫-== ⎪⎝⎭,由()()f x f x =-,得2122xx x -⎛⎫== ⎪⎝⎭,解得2x =或4x =,因为集合()(){}0,x x f x f x >=-恰有2个元素,所以02a <<, 综上,02a ≤<,故选:B7.C【分析】根据原点对称的性质,求出当40x -≤<时函数关于原点对称的函数,条件转化为函数()log a f x x =与|3|,(04)y x x =--+≤≤只有一个交点,作出两个函数的图象,利用数形结合的方法,再结合对数函数的性质进行求解即可【详解】当40x -≤<时,函数|3|y x =+关于原点对称的函数为|3|y x -=-+,即|3|,(04)y x x =--+≤≤,若函数()f x 的图象上有且只有两个点关于原点对称,则等价于函数()log a f x x =与|3|,(04)y x x =--+≤≤只有一个交点,作出两个函数的图象如图:若1a >时,()log a f x x =与函数|3|,(04)y x x =--+≤≤有唯一的交点,满足条件; 当4x =时,|43|1y =--+=-若01a <<时,要使()log a f x x =与函数|3|,(04)y x x =--+≤≤有唯一的交点,则要满足(4)1f <-,即1log 41log a a a -<-=,解得故114a <<; 综上a 的取值范围是()1,11,4⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭故选:C 8.A 【分析】由题可得()f x 的图像与y a =-的图像有2个交点,数形结合即可求出. 【详解】由题,()g x 存在两个零点,等价于()f x 的图像与y a =-的图像有2个交点,画出()f x 的函数图象如下:由数形结合知01a <-≤,即10a -≤<. 故选:A. 9.D 【分析】先判断0a =时不符合题意,再将问题转化为()21,0f t t t t a=->与直线1y =有3个不同的交点,判断0a <时()21f t t t a=-单调不符合题意,最后画0a >时的图象进行数形结合,利用12a f ⎛⎫> ⎪⎝⎭解得参数范围即可.【详解】 0a =时,22x x a a -=即20x=无解,显然不符合题意; 0a ≠时,令()20x t t =>,则原方程等价于at a t -=,即211t t a-=,令()21f t t t a =-, 则()21,0f t t t t a=->与直线1y =有3个不同的交点. 二次函数210y t t a=-=的根为a 和0, 若0a <时,显然0t >时,210y t t a =->,且单调递增,即()21f t t t a=-单调,不可能与直线1y =有3个不同的交点若0a >时,作出()f t 的草图如图所示,又221124a at t t a a ⎛⎫-+=--+ ⎪⎝⎭,则只需满足2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭14a>,得4a >. 故选:D . 【点睛】方法点睛:已知函数零点个数(方程根的情况)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:分类讨论直接求解方程得到方程的根;(2)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 10.A 【分析】根据函数周期性,结合区间[1,1]-的解析式,函数()y f x =的图象与函数|lg |y x =的图象,求得交点个数即可. 【详解】函数()y f x =的图象与函数|lg |y x =的图象如下:因为(9)(1)1lg9,(11)(1)1lg11f f f f ==>==< 数形结合可知,两函数的图象交点有10个. 故选:A. 11.B 【分析】由隐对称点的定义可知函数()f x 图象上存在关于原点对称的点,由函数奇偶性的定义将问题转化为方程222(0)mx x x x +=-+>的零点问题,再结合基本不等式得出实数m 的取值范围. 【详解】解:由隐对称点的定义可知函数()f x 图象上存在关于原点对称的点 设()g x 的图象与函数22y x x =+,0x <的图象关于原点对称 令0x >,则0x -<,22()()2()2f x x x x x ∴-=-+-=-2()2g x x x ∴=-+故原题义等价于方程222(0)mx x x x +=-+>有零点,解得22m x x=--+又因为2222x x --+≤-=-x =(,2m ∞∴∈--.故选:B . 12.B 【分析】设()f x t =,即()12f t =,解得12t =-或t =()12f x =-和()f x 数即为答案. 分0x ≤和0x >分别解出方程即可. 【详解】函数()()()12g x f f x =-的零点,即方程()()12f f x =的根.设()f x t =,()12f t =当0t ≤时,()112f t t =+=,解得12t =-,即()12f x =-当0x ≤时,()112f x x =+=-,解得32x =-当0x >时,()21log 2f x x ==-,解得x当0t >时,()21log 2f t t ==,解得t ()f x =当0x ≤时,()1f x x =+10x > (舍)当0x >时,()2log f x x =x = 所以函数()()()12g x f f x =-有3个零点.故选:B 13.4【分析】作出直线3y =与函数26y x x =-图象,然后数形结合分析即可.【详解】做出直线3y =与函数26y x x =-图象,如图:数形结合可知,直线3y =与函数26y x x =-图象的交点个数为4个,故答案为:4.14.10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】根据题意作出()f x 的图象,令()t f x =,则方程为220t at b +-=,若方程()()220f x af x b +-=有且仅有6个不同的实根,则方程220t at b +-=有两个实数根,即可得出答案. 【详解】根据题意作出()f x 的图象,令()t f x =,则方程为220t at b +-=,若方程()()220f x af x b +-=有且仅有6个不同的实根,则方程220t at b +-=有两个实数根,所以其中一个根为0,且另一根在区间1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以()2222000102Δ40a b a a b ⎧+⨯-=⎪⎪-<-<⎨⎪⎪=-->⎩,解得102a <<,所以a 的取值范围10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.故答案为:10,2⎛⎫⎪⎝⎭.15.(,4)(1,)-∞-+∞ 【分析】画出()||1f x x =+的图像,由图像可知2331m m +->,从而可求出m 的取值范围 【详解】解:1,0()11,0x x f x x x x +≥⎧=+=⎨-+<⎩,图像如图所示因为直线233y m m =+-与函数()||1f x x =+的图像有两个不同交点, 所以2331m m +->,解得4m <-或1m , 所以实数m 的取值范围是(,4)(1,)-∞-+∞, 故答案为:(,4)(1,)-∞-+∞ 16.1 【分析】先利用指对数互化得到3log 2a =,从而分析出2y x abx a =--由两个零点,利用根与系数的关系可得答案. 【详解】因为32a =,所以3log 2a =,所以23log og 31l 2ab =⨯=.函数2y x abx a =--即为23log 2y x x =--由两个零点,即为32log 2=0x x --的两根. 由根与系数的关系可得两根之和为1. 故答案为:117.(1)18;(2)(3,0)-.【分析】(1)把1直接代入即可求解;(2)根据()0f x <对x R ∀∈恒成立,列不等式组,求出实数k 的取值范围.【详解】(1)因为1是()f x 的一个零点, 所以3(1)208f k k =+-=,解得:18k =.(2)对于二次函数二次函数23()28f x kx kx =+-,因为()0f x <对x R ∀∈恒成立,只需满足2034208k k k <⎧⎪⎨⎛⎫∆=-⨯⨯-< ⎪⎪⎝⎭⎩, 解得:30k -<<,所以实数k 的取值范围是(3,0)-. 18.(Ⅰ)0 ;(Ⅱ)2a <-. 【分析】(Ⅰ)利用偶函数的定义列方程即可求解;(Ⅱ)()()()232xf x a ag f x =+-=+-,若0a ≥时,不符合题意;当0a <时,写成分段函数的形式,判断单调性,得出有两个零点的条件即可求解. 【详解】(Ⅰ)()()23x a y f g x +-==为偶函数,则()()()()23x a f g x f g x -+--==,即2233x a x a -+-+-=,可得x a x a +=-+,所以()()22x a x a +=-+ 可得20ax =对于x ∈R 恒成立,所以0a =,(Ⅱ)()()()232xf x a ag f x =+-=+-,若0a ≥时,()()32xa g f x =+-在R 上为增函数,至多有一个零点,不符合题意;当0a <时,()()()()3332,log 3232,log x xx a x a g f x a a x a ⎧+-≥-⎪=+-=⎨---<-⎪⎩,则()()g f x 在()()3,log a -∞-单调递减,在()()3log ,a -+∞单调递增,所以()()()3mi lo n g 32220a a a a g f x -+-=-+-=-<=,当()3log x a <-时,3x a a --<-,所以20a -->,可得2a <-, 19.(1)证明见解析;(2)(6,11]. 【分析】(1)由于f (x )的图像关于y 轴对称,所以可得f (x )为偶函数,再利用偶函数的定义列方程可求出a 的值,然后利用单调性的定义证明即可;(2)由(1)得()22()22222x x x x h x m --=+++-,令22x x t -=+,将函数转化为224y t t m =+--,构造函数2()24,[2,)F t t t m t ∞=+--∈+,由函数()h x 在区间[1,)-+∞上有两个零点,求出t 的范围,从而可求出m 的取值范围 【详解】(1)证明:∵f (x )的图像关于y 轴对称,∴f (x )为偶函数,()()0f x f x ∴--=,即()22220x x x x a a --+⋅-+⋅=,整理得()(1)220x x a ---=,上式对任意的x ∈R 均成立,故1-a =0, ∴1a =.任取12,[0,)x x ∈+∞,且12x x <,则()()2211212222x x x x f x f x ---=+--121122122222222x x x x x x x x ++++--=()()12211221222x x x x x x ++--=.12,[0,)x x ∈+∞,且12x x <,12220x x ∴-<,()()1221210,x x f x f x +->∴>, 即证得f (x )在[0,)+∞上单调增.(2)解:()22()22222x x x xh x m --=+++-,令22x x t -=+.则()2()222422x x x x h x m --=+-++- 224t t m =+--.由(1)可得当[1,)x ∈-+∞时,[2,)t ∈+∞ 引入函数2()24,[2,)F t t t m t ∞=+--∈+.易知F (t )在[2,)+∞上单调递增,F (t )最多有一个零点. 要使h (x )在[1,)-+∞上有两个零点,则52,2t ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,所以2524,2,2m t t t ⎛⎤=+-∈ ⎥⎝⎦,可得(6,11]m ∈,故实数m 的取值范围为(6,11].20.(1)2a =,2222(),(),22x x x xf xg x x R ---+==∈;(2)15(,)8+∞.【分析】(1)取x =-1结合已知条件求出a 值,再由奇偶函数定义列式解方程即得;(2)利用(1)的结论,通过换元,令22||2x x t --=,问题转化为方程2321t t λ=--在3(0,)4t ∈时有唯一实根即可作答. 【详解】(1)令x =-1得1(1)(1)f g a --+-=,而函数()f x 、()g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数, 则11(1)(1)2a f g -=-+=,解得2a =,此时()()2x f x g x +=,又()()2x f x g x --+-=,即()()2x f x g x --+=,于是得2222(),()22x x x xf xg x ---+==, 所以2a =,2222(),(),22x x x xf xg x x R ---+==∈; (2)由(1)知()()222222[2]3||()322x x x xf xg x λλ---+⋅+=⇔⋅+=,依题意方程222222||()322x x x xλ---+⋅+=在区间()1,1-内恰有两个不等实数根,显然0x ≠,令22||2x xt --=(0||1)x <<,它为偶函数,且在(0,1)内单调递增,则304t <<,222222222()24x x x x t ---+-==,于是得22222212x xt -+=+,原方程化为:223(21)321t t t tλλ++=⇔=--,所以方程()()[2]3f x g x λ⋅+=在区间()1,1-内恰有两个不等实数根,等价于方程2321t t λ=--在3(0,)4t ∈时有唯一实根,因函数23()21h t t t =--在3(0,)4单调递减,则3(0,)4t ∀∈,234315()()32()14348h t h >=⋅--=,从而有158λ>,且λ在15(,)8+∞内每一个值,有唯一3(0,)4t ∈与之对应, 所以常数λ的取值范围是15(,)8+∞. 21.(1)14m =;(2)()0,1. 【分析】(1)先研究0m ≤时,利用单调性判断不符合题意,再根据对勾函数性质得到最小值1,即解得参数;(2)先作出函数()f x 的图象,判断方程的根即()f x k =或()1f x k =+的根,再根据题意,结合直线y k =和1y k =+,进行数形结合得到111k k +>⎧⎨<⎩,即解得结果.【详解】解:(1)当0x >时,()2x m mf x x x x+==+, 若0m ≤,则()f x 在()0,+∞上单调递增,无最小值,所以0m >,故由对勾函数性质可知,当x ()f x取到最小值1, 所以14m =; (2)依题意,()()214,0log ,0x x f x x x x ⎧⎪⎪+>=⎨⎪-<⎪⎩,作出函数()f x 的大致图象如下:方程()()()22210f x k f x k k ⎡⎤-+++=⎣⎦,即()()10f x k f x k ⎡⎤⎡⎤---=⎣⎦⎣⎦, 故()f x k =或()1f x k =+,恰好有4个不相等的实数根.作直线y k =和1y k =+,则两直线与函数有4个交点,结合图象可知111k k +>⎧⎨<⎩,解得01k <<,故实数k 的取值范围为()0,1.22.(1)()g x x =,12k =-;(2)0a >或10a =--【分析】(1)根据偶函数的定义依次分析判断四个选项,得到()g x 的表达式及k 的值; (2)将不等式化简得到()21(1)10222x x a a ⋅-+⋅-=,利用换元法得到方程21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=只有一个解,接着对a 的取值进行分类讨论求解即可;【详解】(1)因为函数()2()log 21()xf x kg x =++⋅(k 为常数,k ∈R ).若选择①21()g x x =,则()22()log 21x f x k x =++⋅,x ∈R因为()()2222()log 21()log 21()x x f x k x k x x f x --=++⋅-=++⋅-≠,故()f x 不是偶函数; 若选择②22()log g x x =,则()22()log 21log xf x k x =++⋅,(0,)x ∈+∞,故()f x 不是偶函数; 若选择③3()g x x =,则()2()log 21xf x k x =++⋅,x ∈R因为()()()22()log 21()log 211xx f x k x k x --=++⋅-=+-+⋅,当12k =-时,()21()log 21()2xf x x f x -=+-⋅=,故()f x 是偶函数;若选择④4()2xg x =,则()2()log 212x xf x k =++⋅,x ∈R因为()()221()log 212log 21()2x x xxf x k k x f x ---=++⋅=++⋅-≠,故()f x 不是偶函数; 综上:()g x x =,12k =-;(2)若方程)(()f x h x =只有一个解,即()21log 212xx +-=211log 222x a a x ⎛⎫⋅-+ ⎪⎝⎭只有一个解,整理得:()21(1)10222x x a a ⋅-+⋅-=, 令2x t =得21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=,因为1(2)02xa ⨯->,所以a 与122x -同号,当0a >时,1202x->,则122x t =>,所以方程21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=在区间1(,)2+∞上只有一个解,因为方程对应的二次函数21()(1)12m t a t a t =⋅-+⋅-图像是开口向上的,且(0)10m =-<,13()022m =-<,136()02m a a+=>,所以当0a >时方程21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=在区间1(,)2+∞上只有一个解;当0a <时,2102x-<,则1(0,)22x t =∈, 所以方程21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=在区间1(0,)2上只有一个解,因为方程对应的二次函数21()(1)12m t a t a t =⋅-+⋅-图像是开口向下的,且(0)10m =-<,13()022m =-<,则21=14021112022a a a a ⎧⎛⎫∆++=⎪ ⎪⎝⎭⎪⎨+⎪⎪<<⎩解得102a a ⎧=-±⎪⎨<-⎪⎩所以当10a =--21(1)102a t a t ⋅-+⋅-=在区间1(0,)2上只有一个解;综上:当0a >或10a =--)(()f x h x =只有一个实根.【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.。

2020年(江苏)高考数学(理)大一轮复习检测:专题五 函数与方程

2020年(江苏)高考数学(理)大一轮复习检测:专题五 函数与方程

专题五函数与方程一、填空题考向一零点个数问题1.(2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对于任意的x∈[0,+∞),满足f(x+2)=f(x).若当x∈[0,2)时,f(x)=|x2-x-1|,则函数y=f(x)-1在[-2,4]上的零点个数为.2.(2017·全国卷Ⅲ改编)已知函数f(x)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1)有唯一零点,则实数a=.3.(2018·南通模拟)已知定义在R上的函数f(x)=则方程f(x)+1=log6(|x|+1)的实数解的个数为.考向二根据零点情况确定参数范围问题4.(2017·扬州上学期期中)已知函数f(x)=-kx无零点,则实数k的取值范围是.5.(2018·南通模拟)若函数f(x)=在其定义域上恰有两个零点,则正实数a的值为.6.(2017·苏北四市一模)已知函数f(x)=若函数f(x)的图象与直线y=x有3个不同的公共点,则实数a的取值集合为.7.(2016·镇江期末)已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=kx-k至少有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围为.8.(2018·南通模拟)已知函数f(x)=若函数y=f(f(x))-k有3个不同的零点,则实数k的取值范围是.9.(2017·浙江二模改编)已知函数f(x)=若函数y=f(f(x)-a)有6个零点,则实数a的取值范围是.考向三有关零点的综合问题10.(2018·启东中学月考)若方程2sin2x+sin x-m=0在[0,2π)上有且只有两解,则实数m的取值范围为.11.(2017·如皋一模)已知函数f(x)=(x-1)e x-ax2,若y=f(cos x)在x∈[0,π]上有且仅有两个不同的零点,则实数a的取值范围为.12.(2016·南通、扬州、泰州、淮安三调)已知函数f(x)=x2+ax(a∈R),g(x)=(f'(x)为f(x)的导函数).若方程g(f(x))=0有四个不相等的实数根,则a的取值范围是.13.(2016·苏州期末)已知函数f(x)=|sin x|-kx(x≥0,k∈R)有且只有三个零点,若这三个零点中的最大值为x0,则=.14.(2017·江苏押题卷)对于实数a,b,定义运算“□”:a□b=设f(x)=(x-4)□,若关于x的方程|f(x)-m|=1(m∈R)恰有4个互不相等的实数根,则实数m的取值范围是.二、解答题15.(2016·苏州中学)已知函数f(x)=ax2+bx(a,b为常数,且a≠0)满足条件f(1-x)=f(1+x),且函数g(x)=f(x)-x只有一个零点.(1)求函数f(x)的解析式;(2)求实数m,n(m<n),使得f(x)的定义域为[m,n]时,f(x)的取值范围是[3m,3n].16.(2016·北京卷改编)设函数f(x)=x3+ax2+bx+c.(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设a=b=4,若函数f(x)有三个不同零点,求c的取值范围.17.(2018·启东中学月考改编)已知函数f(x)=a(2-x)e x,g(x)=(x-1)2.(1)若曲线y=g(x)的一条切线经过点M(0,-3),求这条切线的方程.(2)若关于x的方程f(x)=g(x)有两个不相等的实数根x1,x2,求实数a的取值范围.18.(2018·苏州调研改编)已知函数f(x)=(1)当a=2时,求函数f(x)的单调区间;(2)若方程f(-x)+f(x)=e x-3在区间(0,+∞)上有实数解,求实数a的取值范围.19.(2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)已知函数f(x)=(x+k+1)·,g(x)=,其中k是实数.(1)若k=0,求不等式·f(x)≥·g(x)的解集;(2)若k≥0,求关于x的方程f(x)=x·g(x)的实数根的个数.20.(2017·海门中学第二学期调研)若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值,则称x0为函数y=f(x)的极值点.已知函数f(x)=ax3+3x ln x-a(a∈R).(1)当a=0时,求f(x)的极值;(2)若f(x)在x∈上有且只有一个极值点,求实数a的取值范围.专题五函数与方程1. 7【解析】作出函数f(x)在[-2,4]上的图象如图所示,则函数y=f(x)-1在[-2,4]上的零点个数即为f(x)的图象与直线y=1在[-2,4]上的交点的个数.由图象知,交点个数为7,即函数y=f(x)-1在[-2,4]上有7个零点.(第1题)2.【解析】因为f(x)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1),所以f(2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+e x-1)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1),所以f(2-x)=f(x),即直线x=1为f(x)的图象的对称轴.由题意知f(x)有唯一零点,所以f(x)的零点只能为x=1,所以f(1)=12-2×1+a(e1-1+e-1+1)=0,解得a=.3. 7【解析】根据题意,作出函数y=f(x)+1与y=log6(|x|+1)的部分图象如图所示,由图象知,函数y=f(x)+1与y=log6(|x|+1)的图象有7个不同的交点,所以原方程有7个不同的解.(第3题)(第4题)4.[-2,0)【解析】因为函数f(x)=-kx无零点,所以y=与y=kx没有交点,在同一平面直角坐标系中画出函数y=与y=kx的图象如图所示,由图象可知k∈[-2,0).5.【解析】易知函数f(x)在(-∞,0]上有一个零点,所以由题意得方程ax-ln x=0在(0,+∞)上恰有一解,即a=在(0,+∞)上恰有一解.令g(x)=,由g'(x)==0得x=e,当x∈(0,e)时,g(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,g(x)单调递减,所以a=g(e)=.6.{-20,-16}【解析】直线y=x与正弦曲线y=sin x恰有一个公共点,即原点O.依题意,只要y=x 与y=f(x)(x≥1)的图象有两个不同的公共点.令g(x)=f(x)-x=x3-9x2+24x+a,由g'(x)=3x2-18x+24=0,得x=2或4,所以易知g(x)在区间[1,2]上单调递增,在区间[2,4]上单调递减,在区间[4,+∞)上单调递增,依题意,当g(2)=0时,a=-20,此时两个公共点是(2,0)和(5,0);当g(4)=0时,a=-16,此时两个公共点是(1,0)和(4,0).其余情况均不符合题意.所以实数a的取值集合是{-20,-16}.7.∪(1,+∞)【解析】作出函数f(x)和直线y=kx-k的图象如图所示,且直线y=kx-k过定点(1,0),当直线y=kx-k过点时,直线的斜率最小,即k=-.当直线y=kx-k与函数f(x)=x2-x(x>0)的图象相切时有且仅有一个交点,交点即为切点(1,0),k=y'=1,故函数f(x)与直线y=kx-k至少有两个不同的交点时,k的取值范围为∪(1,+∞),即关于x的方程f(x)=kx-k至少有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围为∪(1,+∞).(第7题)8.(1,2]【解析】由题设知f(f(x))=作出函数f(f(x))的图象可知,当1<k≤2时,函数y=f(f(x))-k 有3个不同的零点.9.[-4,-1]【解析】由题可知,函数f(x)的图象如图所示,令f(x)-a=t,若要使y=f(f(x)-a)有6个零点,则由f(t)=0,解得t=0,1,5,所以有f(x)=a或f(x)=a+1或f(x)=a+5(a<a+1<a+5).对于上述方程,要满足条件,则其零点个数的可能性为2,2,2或1,2,3或3,3,0三种可能.若零点个数分别为2,2,2,则有-5<a<a+1<a+5<0或-5<a<a+1<0,1≤a+5<4,解得-4≤a<-1;若零点个数分别为1,2,3,由图知,若a+5=4,则a=-1,所以a+1=0,满足条件,所以a=-1;若a<-5,-5<a+1<0,0≤a+5<1,无解;若零点个数分别为3,3,0,则有0≤a<a+1<1,a+5>4,无解.综上可知,满足条件的实数a的取值范围是[-4,-1].(第9题)10.(1,3)∪【解析】根据题意,令m=2t2+t=2-,t=sin x∈[-1,1],作出函数m=2-的图象如图所示.所以当m=-或m∈(1,3]时,直线y=m与曲线y=2t2+t只有一个交点.当m=3时,t=1,方程2sin2x+sin x-m=0只有一解,所以要使方程2sin2x+sin-m=0在[0,2π)上有且只有两解,实数m的取值范围(1,3)∪.(第10题)11.【解析】已知函数f(x)=(x-1)e x-ax2,可得f'(x)=x(e x-2a),令x(e x-2a)=0,可得x=0或e x=2a,当a≤0时,函数f'(x)只有一个零点,并且x=0是函数f(x)的一个极小值点,并且f(0)=-1<0.若y=f(cos x)在x∈[0,π]上有且仅有两个不同的零点,也就是y=f(x)在x∈[-1,1]上有且仅有两个不同的零点,所以即可得a≤-.当a>0时,函数f(x)的两个极值点为x=0,x=ln2a,如果ln2a<0,因为f(0)<0,可知不满足题意;如果ln2a>0,则即解得a≤-,与a>0矛盾.综上,a≤-.12.(-∞,0)∪(2,+∞)【解析】由题意知g(x)=①若a=0,则g(x)=方程g(t)=0只有唯一的根t=0,令f(x)=0,得x=0,此时不满足有四个根的条件;②若a<0,方程g(t)=0存在两个根t1=0和t2=-a.分别令f(x)=0和f(x)=-a,解得x1=0,x2=-a和x3=,x4=,且x1≠x2≠x3≠x4,满足题意;③若a>0,方程g(t)=0存在两个根t1=0和t2=-.对于方程f(x)=t1=0,可解得存在两个根x1=0和x2=-a.欲使g(f(x))=0有四个根,则需方程f(x)=-有两个根,所以Δ=a2-4×=a2-2a>0,解得a>2,且此时x3≠x4≠x1≠x2,满足题意.综上可知,a的取值范围为(-∞,0)∪(2,+∞).13.【解析】令f(x)=0,得|sin x|=kx.当x≥0时,如图,作出函数y1=|sin x|和y2=kx的图象.若函数f(x)有且只有三个零点,则当x∈(π,2π)时,y2=kx与y1=-sin x相切,且x0为切点的横坐标,即(-sin x)'=,所以tan x0=x0,所以===.(第13题)(第14题)14.(-1,1)∪(2,4)【解析】由题意得f(x)=(x-4)□=画出函数f(x)的大致图象如图所示.因为关于x的方程|f(x)-m|=1(m∈R),即f(x)=m±1(m∈R)恰有4个互不相等的实数根,所以两直线y=m±1(m∈R)与曲线y=f(x)共有4个不同的交点,则或或得2<m<4或-1<m<1.15.(1)因为二次函数f(x)=ax2+bx满足条件f(1-x)=f(1+x),所以函数f(x)的图象的对称轴方程是x=1,所以-=1,即b=-2a.因为函数g(x)=f(x)-x只有一个零点,即ax2-(2a+1)x=0有两个相等的实数根,所以Δ=(2a+1)2=0,即a=-,b=1,所以f(x)=-+x.(2)①当m<n<1时,f(x)在[m,n]上单调递增,f(m)=3m,f(n)=3n,所以m,n是-+x=3x的两根,解得m=-4,n=0.②当m≤1≤n时,3n=,解得n=,不符合题意.③当1<m<n时,f(x)在[m,n]上单调递减,所以f(m)=3n,f(n)=3m,即-m2+m=3n,-n2+n=3m,两式相减得-(m2-n2)+(m-n)=3(n-m).因为m≠n,所以-(m+n)+1=-3,所以m+n=8.将n=8-m代入-m2+m=3n,得-m2+m=3(8-m),此方程无解.所以m=-4,n=0时,f(x)的定义域和值域分别是[m,n]和[3m,3n].16.(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f'(x)=3x2+2ax+b.因为f(0)=c,f'(0)=b,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=bx+c.(2)当a=b=4时,f(x)=x3+4x2+4x+c,所以f'(x)=3x2+8x+4.令f'(x)=0,得3x2+8x+4=0,解得x=-2或x=-.当x变化时,f(x)与所以当c>0且c-<0时,存在x1∈(-4,-2),x2∈,x3∈,使得f(x1)=f(x2)=f(x3)=0.由f(x)的单调性知,当且仅当c∈时,函数f(x)=x3+4x2+4x+c有三个不同零点.17.(1)方法一:设经过点M(0,-3)的切线与曲线y=g(x)相切于点Q(t,(t-1)2),由g(x)=(x-1)2得g'(x)=2(x-1),所以该切线方程为y-(t-1)2=2(t-1)(x-t).因为该切线经过M(0,-3),所以-3-(t-1)2=2(t-1)(-t),解得t=±2,所以切线方程为2x-y-3=0或6x+y+3=0.方法二:由题意得曲线y=g(x)的切线的斜率一定存在,设所求的切线方程为y=kx-3,由得x2-(2+k)x+4=0,因为切线与抛物线相切,所以Δ=(2+k)2-16=0,解得k=2或k=-6,所以所求的切线方程为2x-y-3=0或6x+y+3=0. (2)由f(x)=g(x)得g(x)-f(x)=0.设h(x)=g(x)-f(x)=a(x-2)e x+(x-1)2,则h'(x)=a(x-1)e x+2(x-1)=(x-1)(a e x+2),由题意得函数h(x)恰好有两个零点.①当a=0,则h(x)=(x-1)2,h(x)只有一个零点1.②当a>0时,由h'(x)<0得x<1,由h'(x)>0得x>1,即h(x)在(-∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,而h(1)=-a e<0,h(2)=1,所以h(x)在(1,+∞)上有唯一零点,且该零点在(1,2)上.取b<0,且b<ln,则h(b)>(b-2)+(b-1)2=b>0,所以h(x)在(-∞,1)上有唯一零点,且该零点在(b,1)上,所以a>0时,h(x)恰好有两个零点.③当a<0时,由h'(x)=0得x=1或x=ln,若a=-,h'(x)=-(x-1)(e x-e)≤0,所以h(x)在R上至多有一个零点,且在(1,+∞)上.若a<-,则ln<1,当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0,即h(x)在(1,+∞)上单调递减.又h(1)=-a e>0,所以h(x)在(1,+∞)上至多有一个零点.当x∈(-∞,1)时,h(x)在上单调递增,在上单调递减,又h=-2+=+1>0,所以h(x)在上无零点.若a>-,则ln>1,又当x≤1时,h(x)≥h(1)=-a e>0,所以h(x)在(-∞,1)上无零点.当x∈时,h'(x)>0;当x∈时,h'(x)<0.所以f(x)在上单调递增,在上单调递减.又h=-2+=+1>0.所以h(x)在上无零点,在上至多有一个零点.综上,a的取值范围为(0,+∞).18.(1)当a=2时,f(x)=当x<0时,f(x)=-x3+x2,则f'(x)=-3x2+2x=-x(3x-2),令f'(x)=0,解得x=0或x=(舍去),所以x<0时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递减.当x≥0时,f(x)=e x-2x,f'(x)=e x-2,令f'(x)=0,解得x=ln2,当0<x<ln2时,f'(x)<0;当x>ln2时,f'(x)>0,所以函数f(x)在(0,ln2)上单调递减,在(ln2,+∞)上单调递增,且f(0)=1>0.综上,函数f(x)的减区间为(-∞,0)和(0,ln2),增区间为(ln2,+∞).(2)设x>0,则-x<0,所以f(-x)+f(x)=x3+x2+e x-ax,由题意知x3+x2+e x-ax=e x-3在(0,+∞)上有解,等价于a=x2+x+在(0,+∞)上有解.记g(x)=x2+x+(x>0),则g'(x)=2x+1-==.令g'(x)=0,因为x>0,所以2x2+3x+3>0,故解得x=1.当x∈(0,1)时,g'(x)<0;当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,所以函数g(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故函数g(x)在x=1处取得极小值也是最小值g(1)=5.要使方程a=g(x)在(0,+∞)上有解,当且仅当a≥g(x)min=g(1)=5.综上,满足题意的实数a的取值范围为[5,+∞).19.(1)当k=0时,f(x)=(x+1),g(x)=.由得x≥0.此时,原不等式为(x+1)x≥(x+3),即2x2+x-3≥0,解得x≤-或x≥1,所以原不等式的解集为[1,+∞).(2)由方程f(x)=x·g(x),得(x+k+1)=x.①由得x≥k,所以x≥0,x-k+1>0.方程①两边平方,整理得(2k-1)x2-(k2-1)x-k(k+1)2=0(x≥k).②当k=时,由②得x=,所以原方程有唯一解.当k≠时,由②得判别式Δ=(k+1)2(3k-1)2,(i)当k=时,Δ=0,方程②有两个相等的实数根x=>,所以原方程有唯一的解.(ii)当0≤k<且k≠时,方程②整理为[(2k-1)x+k(k+1)]·(x-k-1)=0,解得x1=,x2=k+1.由于Δ>0,所以x1≠x2,其中x2=k+1>k,x1-k=≥0,即x1≥k.故原方程有两个解.(iii)当k>时,由(ii)知x1-k=<0,即x1<k,故x1不是原方程的解.又x2=k+1>k,故原方程有唯一解.综上所述,当k≥或k=时,原方程有唯一解;当0≤k<且k≠时,原方程有两个解.注:(ii)中,另解:故方程②的两个实数根均大于k,所以原方程有两个解.20.(1)当a=0时,f(x)=3x ln x,所以f'(x)=3(ln x+1).令f'(x)=0,得x=,当x∈时,f'(x)<0;当x∈时,f'(x)>0,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增.所以当x=时,f(x)有极小值f=-.(2)方法一:设g(x)=f'(x)=3(ax2+1+ln x),D=.由题意,g(x)在D上有且只有一个零点x0,且x0两侧g(x)异号.①当a≥0时,g(x)在D上单调递增,且g(x)>g≥0,所以g(x)在D上无零点.②当a<0时,在(0,+∞)上考察g(x).g'(x)=,令g'(x)=0,得x1=.所以g(x)在(0,x1)上单调递增,在(x1,+∞)上单调递减.(i)当g(e)·g<0,即(a e2+2)·<0,即-<a<0时,g(x)在D上有且只有一个零点x0,且在x0两侧异号.(ii)令g=0,得=0,不成立.(iii)令g(e)=0,得a=-,所以=∈D,g=g=3=3>0,又因为g=<0,所以g(x)在D上有且只有一个零点x0,且x0两侧g(x)异号.综上所述,实数a的取值范围是.方法二:令f'(x)=3(ax2+1+ln x)=0,得-a=.设h(x)=,由h'(x)=-,令h'(x)=0,得x0=∈,当x∈(x0,e)时,h'(x)<0,所以h(x)在(x0,e)上为减函数;当x∈时,h'(x)>0,所以h(x)在上为增函数,所以x0为h(x)的极大值点.又h=0,h(e)=,h(x0)=e,所以0<-a≤或-a=e,即-≤a<0或a=-e.当a=-e时,f'(x)=3.设m(x)=-e x2+1+ln x,则m'(x)=-e x+==,令m'(x)=0,得x=.当x∈时,m'(x)>0,所以m(x)在上为增函数;当x∈(,e)时,m'(x)<0,所以m(x)在(,e)上为减函数.所以m(x)≤m()=0,即f'(x)≤0在上恒成立,所以f(x)在上单调递减.所以当a=-e时,f(x)在上不存在极值点.所以实数a的取值范围是.。

2020届高考数学专题复习- 函数与方程、不等式之间的关系

2020届高考数学专题复习- 函数与方程、不等式之间的关系

2020届高考数学专题复习-函数与方程、不等式之间的关系一、选择题1.不等式2560x x +->的解集是( )A .{}23x x x -或B .{}23x x -<<C .{}61x x x -或D .{}61x x -<<2.已知函数f (x )=3ax -1-2a 在区间(-1,1)上存在零点,则( )A .或B .C .或D .3.如果二次函数y =x 2-(k +1)x +k +4有两个不同的零点,则实数k 的取值范围是( )A .B .C .D .4.已知不等式的解集为,则不等式的解集为( )A . 或B . 或C .D .5.如果二次函数有两个不同的零点,那么的取值范围为( )A .B .C .D .6.已知关于的方程有一根大于,另一根小于,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .7.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是()A .(),1(3,)-∞-+∞B .(1,3)-C .(1,3)D .(),1(3,)-∞+∞8.已知函数()1f x mx =+的零点在区间(1,2)内,则m 的取值范围是( )A .1(,)2-∞-B .11,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ C .()1,-+∞ D .1(,1)(,)2-∞-⋃-+∞9.函数满足,则在(1,2)上的零点( )A .至多有一个B .有1个或2个C .有且仅有一个D .一个也没有10.不等式的解集为,则不等式的解集为( )A .B .C .D . 11.已知函数()(1)()f x ax x b =-+,如果不等式()0f x >的解集为(1,3)-,那么不等式(2)0f x -<的解集为( )A .31(,)(,)22-∞-+∞ B .31(,)22- C .13(,)(,)22-∞-+∞ D .13(,)22- 12.对于实数a 和b 定义运算“*”:a•b=,设f (x )=(2x-1)•(x-2),如果关于x 的方程f (x )=m (m∈R)恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则m 的取值范是( )A .B .C .D .二、填空题13.方程x 2+(m -3)x +m =0是一个根大于1,一个根小于1,则m 的取值范围______.14.关于的不等式的解集为,则________,________.15.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如表,则不等式ax 2+bx +c <0的解集是______.16.已知函数,若关于x 的不等式的解集为空集,则实数a 的取值范围是 .三、解答题17.已知函数.在所给坐标系中,画出函数的图象并写出的单调递增区间;若函数有4个零点,求a 的取值范围.18.已知函数()2f x x ax b =-++.(1)若关于x 的不等式()0f x >的解集为()1,3-,求实数,a b 的值;(2)当4b =-时,对任意x R ∈,()0f x ≤恒成立,求a 的取值范围.19.已知函数2()223f x x mx m =+--.(1)若函数在区间(,0)-∞与(1,)+∞内各有一个零点,求实数m 的取值范围;(2)解关于x 的不等式2()(2)(42)29f x m x m x m -++--….20. 已知函数22()33f x ax ax a =-+-.(Ⅰ)若不等式()0f x <的解集是{|}x l x b <<,求实数a 与b 的值; (Ⅱ)若0a <,且不等式()4<f x 对任意[3,3]x ∈-恒成立,求实数a 的取值范围.21.已知函数(1)设、为的两根,且,,试求的取值范围 (2)当时,的最大值为2,试求22.已知二次函数对任意,有,函数的最小值为,且. (1)求函数的解析式; (2)若方程在区间上有两个不相等实数根,求k 的取值范围.。

2020届高考数学命题猜想及专题练习--函数与方程﹑函数模型及其应用1(含解析)

2020届高考数学命题猜想及专题练习--函数与方程﹑函数模型及其应用1(含解析)

2020届高考数学命题猜想函数与方程﹑函数模型及其应用1【考向解读】求方程的根、函数的零点的个数问题以及由零点存在性定理判断零点是否存在,利用函数模型解决实际问题是高考的热点;备考时应理解函数的零点,方程的根和函数的图象与x轴的交点的横坐标的等价性;掌握零点存在性定理.增强根据实际问题建立数学模型的意识,提高综合分析、解决问题的能力.【命题热点突破一】函数零点的存在性定理1.零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,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c∈(a,b)使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.2.函数的零点与方程根的关系函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.例1 、(2018年全国I卷理数)已知函数.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,+∞)【答案】C【解析】画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,再画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.【变式探究】【2017课标1,理21】已知函数.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2)()0,1.(2)(ⅰ)若0a ≤,由(1)知,()f x 至多有一个零点.(ⅱ)若0a >,由(1)知,当ln x a =-时, ()f x 取得最小值,最小值为.①当1a =时,由于,故()f x 只有一个零点;②当()1,a ∈+∞时,由于,即,故()f x 没有零点;③当()0,1a ∈时,,即. 又,故()f x 在(),ln a -∞-有一个零点.设正整数n 满足,则.由于,因此()f x 在()ln ,a -+∞有一个零点.综上, a 的取值范围为()0,1.【变式探究】(1)已知偶函数y =f(x),x ∈R 满足f(x)=x2-3x(x ≥0),函数g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log2x ,x>0,-1x,x<0,则函数y =f(x)-g(x)的零点个数为( )A .1B .3C .2D .4(2)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x3,x ≤a ,x2,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】(1)B (2)(-∞,0)∪(1,+∞)【解析】(1)作出函数f (x )与g (x )的图像如图所示,易知两个函数的图像有3个交点,所以函数y =f (x )-g (x )有3个零点.(2)令φ(x )=x3(x ≤a ),h (x )=x2(x>a ),函数g (x )=f (x )-b 有两个零点,即函数y =f (x )的图像与直线y =b 有两个交点.结合图像,当a<0时,存在实数b 使h (x )=x2(x>a )的图像与直线y =b 有两个交点;当a ≥0时,必须满足φ(a )>h (a ),即a3>a2,解得a>1.综上得a ∈(-∞,0)∪(1,+∞).【感悟提升】函数的零点、方程的根的问题都可以转化为函数图像的交点问题,数形结合法是解决函数零点、方程根的分布、零点个数、方程根的个数问题的有效方法.在解决函数零点问题时,既要利用函数的图像,也要利用函数零点的存在性定理、函数的性质等,把数与形紧密结合起来.【变式探究】已知函数f(x)=|x +a|(a ∈R)在[-1,1]上的最大值为M(a),则函数g(x)=M(x)-|x2-1|的零点的个数为( ) 络的发展,网校教育越来越受到广大学生的喜爱,它已经成为学生们课外学习的一种趋势.假设某网校每日的套题销售量y(单位:万套)与销售价格x(单位:元/套)满足关系式y =m x -2+4(x -6)2,其中2<x<6,m 为常数.已知销售价格为4元/套时,每日可售出套题21万套.(1)求m 的值;(2)假设每套题的成本为2元(只考虑销售出的套数),试确定销售价格x 的值,使网校每日销售套题所获得的利润最大.(保留1位小数)【解析】解:(1)因为x =4时,y =21,代入y =mx -2+4(x -6)2,得m2+16=21,解得m =10.(2)由(1)可知,套题每日的销售量y =10x -2+4(x -6)2,所以每日销售套题所获得的利润f (x )=(x -2)·⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤10x -2+4(x -6)2=10+4(x -6)2(x -2)=4x3-56x2+240x -278(2<x<6),从而f ′(x )=12x2-112x +240=4(3x -10)(x -6)(2<x<6).令f ′(x )=0,得x =103(x =6舍去),且在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2,103上,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫103,6上,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,所以x =103是函数f (x )在(2,6)内的极大值点,也是最大值点,所以当x =103≈3.3时,函数f (x )取得最大值,即当销售价格为3.3元/套时,网校每日销售套题所获得的利润最大.【感悟提升】 函数建模首先要会根据题目的要求建立起求解问题需要的函数关系式(数学模型),然后通过求解这个函数模型(求单调性、最值、特殊的函数值等),对实际问题作出合乎要求的解释.需要注意实际问题中函数的定义域要根据实际意义给出,不是单纯根据函数的解析式得出.【变式探究】调查发现,提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是关于车流密度x (单位:辆/千米)的连续函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,会造成堵塞,此时车流速度为0千米/小时;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时.研究表明:当20<x<200时,车流速度v 是关于车流密度x 的一次函数.(1)当0<x<200时,求函数v (x )的解析式;(2)当车流密度x 为多少时,车流量(每小时通过桥上某观测点的车辆数)f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时)【解析】解:(1)由题意知,当0<x ≤20时,v (x )=60;当20<x<200时,设v (x )=ax +b ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a +b =0,20a +b =60,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13,b =2003.故所求函数v (x )的解析式为v (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60,0<x ≤20,13(200-x ),20<x<200. (2)由(1)可知v (x )=⎩⎪⎨⎪⎧60,0<x ≤20,13(200-x ),20<x<200.当0<x ≤20时,f (x )=60x 为增函数,故当x =20时,其最大值为60×20=1200;当20<x<200时,f (x )=13x (200-x )=-13(x2-200x )=-13(x -100)2+10 0003,当x =100时,f (x )取得最大值10 0003≈3333.综上可知,当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.【高考真题解读】1. (2018年全国I 卷理数)已知函数.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,+∞) 【答案】C 【解析】画出函数的图像,在y 轴右侧的去掉,再画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.2. (2018年浙江卷)已知λ∈R,函数f(x)=,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). (1,4) (2).【解析】由题意得或,所以或,即,不等式f(x)<0的解集是当时,,此时,即在上有两个零点;当时,,由在上只能有一个零点得.综上,的取值范围为。

(浙江专用)2020版高考数学复习第二章函数概念与基本初等函数第8讲函数与方程练习(含解析)

(浙江专用)2020版高考数学复习第二章函数概念与基本初等函数第8讲函数与方程练习(含解析)

第8讲 函数与方程[基础达标]1.(2019·浙江省名校联考)已知函数y =f (x )的图象是连续不断的曲线,且有如下的对应值表:则函数y A .2个 B .3个 C .4个D .5个解析:选B.依题意,f (2)>0,f (3)<0,f (4)>0,f (5)<0,根据零点存在性定理可知,f (x )在区间(2,3),(3,4),(4,5)上均至少含有一个零点,故函数y =f (x )在区间[1,6]上的零点至少有3个.2.(2019·温州十校联考(一))设函数f (x )=ln x +x -2,则函数f (x )的零点所在的区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)解析:选B.法一:因为f (1)=ln 1+1-2=-1<0,f (2)=ln 2>0,所以f (1)·f (2)<0,因为函数f (x )=ln x +x -2的图象是连续的,所以函数f (x )的零点所在的区间是(1,2).法二:函数f (x )的零点所在的区间为函数g (x )=ln x ,h (x )=-x +2图象交点的横坐标所在的区间,作出两函数的图象如图所示,由图可知,函数f (x )的零点所在的区间为(1,2).3.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-cos x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.作出g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x与h (x )=cos x 的图象如图所示,可以看到其在[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,故选C.4.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x-tan x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<x <π2,若实数x 0是函数y =f (x )的零点,且0<t <x 0,则f (t )的值( )A .大于1B .大于0C .小于0D .不大于0解析:选B.y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x是减函数,y 2=-tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上也是减函数,可知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x-tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调递减. 因为0<t <x 0,f (t )>f (x 0)=0.故选B.5.(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 .14 B .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,又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,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.6.(2019·宁波市余姚中学期中检测)已知函数f (x )=|x |x +2-kx 2(k ∈R )有四个不同的零点,则实数k 的取值范围是( )A .k <0B .k <1C .0<k <1D .k >1解析:选D.分别画出y =|x |x +2与y =kx 2的图象如图所示,当k <0时,y =kx 2的开口向下,此时与y =|x |x +2只有一个交点,显然不符合题意; 当k =0时,此时与y =|x |x +2只有一个交点,显然不符合题意, 当k >0,x ≥0时, 令f (x )=|x |x +2-kx 2=0, 即kx 3+2kx 2-x =0, 即x (kx 2+2kx -1)=0, 即x =0或kx 2+2kx -1=0,因为Δ=4k 2+4k >0,且-1k<0,所以方程有一正根,一负根,所以当x >0时,方程有唯一解.即当x ≥0时,方程有两个解.当k >0,x <0时,f (x )=|x |x +2-kx 2=0, 即kx 3+2kx 2+x =0,kx 2+2kx +1=0,此时必须有两个解才满足题意,所以Δ=4k 2-4k >0,解得k >1, 综上所述k >1.7.(2019·金丽衢十二校高三联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧tan[π2(x -1)],0<x ≤1ln x ,x >1,则f (f (e))=________,函数y =f (x )-1的零点为________.解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧tan[π2(x -1)],0<x ≤1ln x ,x >1, 所以f (e)=ln e =1,f (f (e))=f (1)=tan 0=0,若0<x ≤1,f (x )=1⇒tan[π2(x -1)]=1, 方程无解;若x >1,f (x )=1⇒ln x =1⇒x =e. 答案:0 e 8.已知函数f (x )=23x+1+a 的零点为1,则实数a 的值为________. 解析:由已知得f (1)=0,即231+1+a =0,解得a =-12. 答案:-129.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≤0,|log 2x |,x >0,则函数g (x )=f (x )-12的零点所构成的集合为________.解析:令g (x )=0,得f (x )=12,所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,2x =12或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,|log 2x |=12,解得x =-1或x =22或x =2,故函数g (x )=f (x )-12的零点所构成的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-1,22,2. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-1,22,2 10.(2019·杭州学军中学模拟)已知函数f (x )=|x 3-4x |+ax -2恰有2个零点,则实数a 的取值范围为________.解析:函数f (x )=|x 3-4x |+ax -2恰有2个零点即函数y =|x 3-4x |与y =2-ax的图象有2个不同的交点.作出函数y =|x 3-4x |的图象如图,当直线y =2-ax 与曲线y =-x 3+4x ,x ∈[0,2]相切时,设切点坐标为(x 0,-x 30+4x 0),则切线方程为y -(-x 30+4x 0)=(-3x 20+4)(x -x 0),且经过点(0,2),代入解得x 0=1,此时a =-1,由函数图象的对称性可得实数a 的取值范围为a <-1或a >1.答案:a<-1或a >111.设函数f (x )=ax 2+bx +b -1(a ≠0). (1)当a =1,b =-2时,求函数f (x )的零点;(2)若对任意b ∈R ,函数f (x )恒有两个不同零点,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =1,b =-2时,f (x )=x 2-2x -3,令f (x )=0,得x =3或x =-1. 所以函数f (x )的零点为3和-1.(2)依题意,f (x )=ax 2+bx +b -1=0有两个不同实根,所以b 2-4a (b -1)>0恒成立,即对于任意b ∈R ,b 2-4ab +4a >0恒成立,所以有(-4a )2-4×(4a )<0⇒a 2-a <0,解得0<a <1,因此实数a 的取值范围是(0,1).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. [能力提升]1.(2019·杭州市富阳二中高三质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x-2(x ≤0)ln x (x >0),则下列关于函数y =f [f (kx )+1]+1(k ≠0)的零点个数的判断正确的是( )A .当k >0时,有3个零点;当k <0时,有4个零点B .当k >0时,有4个零点;当k <0时,有3个零点C .无论k 为何值,均有3个零点D .无论k 为何值,均有4个零点 解析:选C.令f [f (kx )+1]+1=0得,⎩⎪⎨⎪⎧f (kx )+1≤0,e f (kx )+1-2+1=0或⎩⎪⎨⎪⎧f (kx )+1>0ln[f (kx )+1]+1=0, 解得f (kx )+1=0或f (kx )+1=1e ;由f (kx )+1=0得,⎩⎪⎨⎪⎧kx ≤0,e kx -2+1=0或⎩⎪⎨⎪⎧kx >0ln (kx )=-1; 即x =0或kx =1e ;由f (kx )+1=1e得,⎩⎪⎨⎪⎧kx ≤0,e kx -2+1=1e 或⎩⎪⎨⎪⎧kx >0ln (kx )+1=1e ; 即e kx=1+1e (无解)或kx =e 1e -1;综上所述,x =0或kx =1e 或kx =e 1e -1;故无论k 为何值,均有3个解,故选C.2.(2019·宁波市高三教学评估)设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R 且a >0),则“f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a <0”是“f (x )与f (f (x ))都恰有两个零点”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.由已知a >0,函数f (x )开口向上,f (x )有两个零点,最小值必然小于0,当取得最小值时,x =-b2a ,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a <0,令f (x )=-b2a ,则f (f (x ))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a <0,所以f (f (x ))<0,所以f (f (x ))必有两个零点.同理f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a <0⇒f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a <0⇒x =-b2a ,因为x =-b2a 是对称轴,a >0,开口向上,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a <0,必有两个零点所以C 选项正确.3.(2019·瑞安市龙翔高中高三月考)若关于x 的不等式x 2+|x -a |<2至少有一个正数解,则实数a 的取值范围是________.解析:不等式为2-x 2>|x -a |,则0<2-x 2.在同一坐标系画出y =2-x 2(y ≥0,x ≥0)和y =|x |两个函数图象,将绝对值函数y =|x |向左移动,当右支经过(0,2)点时,a =-2;将绝对值函数y =|x |向右移动让左支与抛物线y =2-x 2(y ≥0,x ≥0)相切时,由⎩⎪⎨⎪⎧y -0=-(x -a )y =2-x2,可得x 2-x +a -2=0, 再由Δ=0解得a =94.数形结合可得,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,94. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫-2,944.已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,g (x )=log 12x ,记函数h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x ),f (x )≤g (x ),f (x ),f (x )>g (x ),则函数F (x )=h (x )+x -5的所有零点的和为________.解析:由题意知函数h (x )的图象如图所示,易知函数h (x )的图象关于直线y =x 对称,函数F (x )所有零点的和就是函数y =h (x )与函数y =5-x 图象交点横坐标的和,设图象交点的横坐标分别为x 1,x 2,因为两函数图象的交点关于直线y =x 对称,所以x 1+x 22=5-x 1+x 22,所以x 1+x 2=5.答案:55.已知函数f (x )=-x 2+2e x +m -1,g (x )=x +e2x(x >0).(1)若y =g (x )-m 有零点,求m 的取值范围;(2)确定m 的取值范围,使得g (x )-f (x )=0有两个相异实根. 解:(1)法一:因为g (x )=x +e 2x≥2e 2=2e ,等号成立的条件是x =e , 故g (x )的值域是[2e ,+∞),因而只需m ≥2e ,则y =g (x )-m 就有零点. 所以m 的取值范围是[2e ,+∞).法二:作出g (x )=x +e2x(x >0)的大致图象如图:可知若使y =g (x )-m 有零点,则只需m ≥2e,即m 的取值范围是[2e ,+∞).(2)若g (x )-f (x )=0有两个相异的实根,即g (x )与f (x )的图象有两个不同的交点,作出g (x )=x +e2x(x >0)的大致图象.因为f (x )=-x 2+2e x +m -1=-(x -e)2+m -1+e 2. 所以其图象的对称轴为x =e ,开口向下, 最大值为m -1+e 2.故当m -1+e 2>2e ,即m >-e 2+2e +1时,g (x )与f (x )有两个交点,即g (x )-f (x )=0有两个相异实根.所以m 的取值范围是(-e 2+2e +1,+∞).6.(2019·绍兴一中高三期中)已知函数f (x )=x |x -a |+bx . (1)当a =2,且f (x )是R 上的增函数,求实数b 的取值范围;(2)当b =-2,且对任意a ∈(-2,4),关于x 的方程f (x )=tf (a )有三个不相等的实数根,求实数t 的取值范围.解:(1)f (x )=x |x -2|+bx =⎩⎪⎨⎪⎧x 2+(b -2)x ,x ≥2-x 2+(b +2)x ,x <2,因为f (x )连续,所以f (x )在R 上递增等价于这两段函数分别递增, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2-b2≤22+b 2≥2,解得,b ≥2.(2)f (x )=x |x -a |-2x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-(a +2)x ,x ≥a -x 2+(a -2)x ,x <a ,tf (a )=-2ta ,当2≤a <4时,a -22<a +22≤a ,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a -22上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a -22,a 上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增,所以f (x )极大值=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -22=a 24-a +1, f (x )极小值=f (a )=-2a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2a <-2ta ,a 24-a +1>-2ta 对2≤a <4恒成立,解得0<t <1,当-2<a <2时,a -22<a <a +22,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a -22上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a -22,a +22上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a +22,+∞上单调递增,所以f (x )极大值=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -22=a 24-a +1, f (x )极小值=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +22=-a 24-a -1,所以-a 24-a -1<-2ta <a 24-a +1对-2<a <2恒成立,解得0<t <1,综上所述,0<t <1.。

函数与方程-高考数学复习课件

函数与方程-高考数学复习课件

内无零点,在(1,e)内有零点.
2. (2024·山东滨州模拟)[ x ]表示不超过 x 的最大整数,例如[3.5]=3,[-
0.5]=-1.已知 x 0是方程ln x +3 x -15=0的根,则[ x 0]=(
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
C )
设 f ( x )=ln x +3 x -15,显然 f ( x )在定义域(0,+∞)上单调递增,
上存在零点,则实数 a 的取值范围是(
B. (-e,+∞)
D. (-∞,e)
D
)
由题意知,函数 y =e- x 与 g ( x )=ln( x + a )的图象在(0,+∞)上有交点.
当 a >0时, g ( x )=ln( x + a )的图象是由函数 y =ln x 的图象向左平移 a
个单位长度得到的,
解得 x =0或 x =1或 x =2,
所以函数 f ( x )=( x 2- x )ln|2 x -3|在区间[-2,2]上的零点个数为3.
(2)设函数 f ( x )是定义在R上的奇函数,当 x >0时, f ( x )=e x + x -3,
则 f ( x )的零点个数为( C )
A. 1
B. 2
- x +1的零点所在的区间是(-2,-1).
4. 函数 f ( x )=e x +3 x 零点的个数为(
A. 0
B. 1
C. 2
D. 4
B )
关键能力的区间
(1)(2024·陕西咸阳模拟)函数 f =log4 x -
C )

1
2
的零点所在的区间
过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐步逼

2020届高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数2.6函数与方程课件

2020届高考数学一轮复习第二章函数的概念与基本初等函数2.6函数与方程课件


t2 et
,易得h(t)为偶函数,
又由f(x)有唯一零点得函数h(t)的图象与直线y=a有唯一交点,则此交点的横坐标为0,
所以a= 1 0 = 1 ,故选C.
22
4.(2018天津,14,5分)已知a>0,函数f(x)=
x2 2ax a, x 0, x2 2ax 2a, x
4
x4
相对复杂的运算过程.利用数形结合时,容易在区间的端点处出现误判.
2.(2018课标全国Ⅰ,9,5分)已知函数f(x)=
e
x
,
x

0,
g(x)=f(x)+x+a.若g(x)存在2个零点,则a的取
ln x, x 0,
值范围是 ( )
A.[-1,0) B.[0,+∞)
C.[-1,+∞) D.[1,+∞)
∴包含f(x)零点的区间是(2,4),故选C.
2.(2015北京,14,5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


1 2
,1
9
,又
x∈[0,π],所以满足要求的零点有3个.
5.(2015湖北,13,5分)函数f(x)=2sin
xsin x
2

-x2的零点个数为
.
答案 2
解析 易知f(x)=2sin xcos x-x2=sin 2x-x2,函数f(x)的零点个数可转化为函数y1=sin 2x与y2=x2图象 的交点个数,在同一坐标系中画出y1=sin 2x与y2=x2的图象如图所示:
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

函数与方程专题一、高考大纲剖析:高考大纲数学学科的主体内容没有变化,与去年的考纲相比:在能力要求部分比去年增加了对“四能力、一创新”的界定,比如究竟什么是运算能力等,过去的大纲未做过详细表述.考纲指出“运算能力是思维能力和运算技能的结合,运算包括对数字的计算、估值和近似的计算,对式子的组合变形与分解变形,对几何图形各几何量的计算求解等等.运算能力包括分析运算条件、探究运算方向、选择运算公式、确定运算程序等一系列过程中的思维能力,也包括在实施运算过程中遇到障碍而调整运算的能力”. 中心思想是要求考生能够“在运算当中,寻找解题的方法”,加大了对学生运算能力考查的要求.在考试内容部分比去年删减了两处知识点:“能利用计算器解决解三角形的计算问题”,以及“了解多面体的欧拉公式”;在考试要求部分也有不少细微的变动,比如对“三垂线定理及其逆定理”的考查,由“了解”改成了“掌握”,增加了“理解直线的倾斜角的概念”等等.《函数》这一章调整了一个知识点,把“函数的奇偶性”从下一章《三角函数》调了过来;改动了一个知识点,把“函数的应用举例”改成了“函数的应用”;增加了“了解函数的奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数的奇偶性的方法”的考试要求,对函数的意义、性质及综合应用的考查要求有了明显的提高.在试卷结构部分第一次取消了选择题、填空题、解答题三种题型分值比例的限制,删去了容易题、中等题和难题的比例和这三类难度题的界定.而去年明确给出了“选择题40%、填空题10%、解答题50%”、“难度在0.7以上的是容易题,难度在0.4~0.7的试题为中等题,难度在0.4以下的为难题.三种试题的难度的比为3:5:2” ,这一改变为命题者对试卷难度的控制提供了较大的空间.这里还需要留意的是,考纲指出“试卷由容易题、中等题和难题组成,总体难度适当,并以中等题为主”,去掉了去年“以容易题和中档题为主”这句话中“容易题”这3个字,试卷整体难度预计会有所提高.二、高考试题研究:纵观近几年的新课程高考卷以及2004、2003年的江苏卷,函数的主干知识、知识的综合应用以及函数与方程思想等数学思想方法的考查,一直是高考的重点内容之一.在高考试卷上,与函数相关的试题所占比例始终在20%左右,且试题中既有灵活多变的客观性试题,又有一定能力要求的主观性试题.若函数)1的图象过两点abyx=a+,0()(log≠>a(-1,0)和(0,1),则(A)a=2,b=2 (B)a= 2 ,b=2 (C)a=2,b=1(D )a = 2 ,b= 2(2003年,江苏卷6)函数),1(,11ln +∞∈-+=x x x y 的反函数为(A )),0(,11+∞∈+-=x e e y x x (B )),0(,11+∞∈-+=x e e y x x (C ))0,(,11-∞∈+-=x e e y x x (D ))0,(,11-∞∈-+=x e e y x x 设k>1,f(x)=k(x-1)(x ∈R ) . 在平面直角坐标系xOy 中,函数y=f(x)的图象与x 轴交于A 点,它的反函数y=f -1(x)的图象与y 轴交于B 点,并且这两个函数的图象交于P 点. 已知四边形OAPB 的面积是3,则k 等于(A )3 (B )32 (C )43(D )65已知方程0)2)(2(22=+-+-n x x m x x 的四个根组成一个首项为41的等差数列,则 |m -n|= (A )1 (B )43 (C )21 (D )83 二次函数y=ax 2+bx+c(x ∈R )的部分对应值如下表:则不等式ax 2+bx+c>0的解集是_______________________. 设函数,1)(.0,,0,12)(021>⎪⎩⎪⎨⎧>≤-=-x f x x x x f x 若则x 0的取值范围是 (A )(-1,1)(B )(-1,+∞) (C )(-∞,-2)∪(0,+∞) (D )(-∞,-1)∪(1,+∞)设函数)(1)(R x xx x f ∈+-=,区间M=[a ,b](a<b),集合N={M x x f y y ∈=),(},则使M=N 成立的实数对(a ,b)有(A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )无数多个)如果函数a bx ax y ++=2的图象与x 轴有两个交点,则点(a ,b )在a Ob 平面上的区域(不包含边界)为已知函数))((R x x f ∈满足下列条件:对任意的实数x 1,x 2都有 )]()()[()(λ2121221x f x f x x x x --≤- 和2121)()(x x x f x f -≤-,其中λ是大于0的常数.设实数a 0,a ,b 满足 0)(0=a f 和)(λa f a b -=(A)(Ⅰ)证明1λ≤,并且不存在00a b ≠,使得0)(0=b f ;(Ⅱ)证明20220))(λ1()(a a a b --≤-;(Ⅲ)证明222)]()[λ1()]([a f b f -≤.设,0>a 如图,已知直线ax y l =:及曲线C :2x y =,C 上的点Q 1的横坐标为1a (a a <<10).从C 上的点Q n (n ≥1)作直线平行于x 轴,交直线l 于点1+n P ,再从点1+n P 作直线平行于y 轴,交曲线C 于点Q n+1.Q n (n=1,2,3,…)的横坐标构成数列{}.n a(Ⅰ)试求n n a a 与1+的关系,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)当21,11≤=a a 时,证明∑=++<-n k k k k a a a121321)(; (Ⅲ)当a =1时,证明∑-++<-n k k k k a a a 121.31)(三、高考命题展望:由于函数在高中数学中具有举足轻重的地位,它仍将是2005年高考的一个热点.对函数试题的设计依然会围绕几个基本初等函数和函数的性质、图像、应用考查函数知识;与方程、不等式、解几等内容相结合,考查函数知识的综合应用;在函数知识考查的同时,加强对函数方程、分类讨论、数形结合、等价转化等数学思想方法的考查.1. 函数的奇偶性. 因为函数的奇偶性蕴涵着对称、变换、化归等丰富的数学知识和方法,今年考纲中新增加了“掌握判断一些简单函数的奇偶性的方法”这一考试要求,故而与函数的奇偶性有关的函数性质综合题应予以足够的关注.例1.设))((R x x f ∈为奇函数,).2()()2(,21)1(f x f x f f +=+=则=)5(f0)(A 1)(B 25)(C 5)(D 例2.已知定义域为),0()0,(+∞⋃-∞的函数)(x f 是偶函数,并且在)0,(-∞上是增函数,若0)3(=-f ,则0)(<x f x 的解集是 )3,0()0,3)((⋃-A )3,0()3,)((⋃--∞B),3()3,)((+∞⋃--∞C ),3()0,3)((+∞⋃-D例3.函数)(x f 的定义域为,R 且)1(+x f 为奇函数,当1<x 时,.12)(2+-=x x x f 则当1>x 时,)(x f 的单调减区间为),45)[(+∞A ]45,1)((B ),47)[(+∞C ]47,1)((D 例4. 已知函数)(x f 是奇函数,当0≥x 时,13)(-=x x f ,设)(x f 的反函数是)(x g y =,则=-)8(g例5.如果函数3)()(a x x f +=对任意实数t ,都有)1()1(t f t f --=+,则=-+)2()2(f f2.复合函数. 函数试题的设计始终围绕着几个基本初等函数,并通过这几个函数之间的串联、组合成为复合函数,达到对函数知识、方法和思想的深刻考查.因而对复合函数类问题,要掌握换元、分解、整体代入等方法,找到其母函数,从而化归为基本初等函数问题加以解决.例6.若1()3912x x f x +=+-,要使1()f a -有意义,实数a 的取值范围是()A 57[,)4-+∞ ()B 57[,12)4- ()C (6,)-+∞ ()D (12,)-+∞ 例7.若函数)(x f y =的图象可由函数)1lg(+=x y 的图象绕坐标原点O 逆时针旋转2π得到,则=)(x f ()A 110--x ()B 110-x ()C x --101 ()D x 101-例8.已知1()f x x +=,a 、b 为两个不相等的正实数,则下列不等式正确的是 (A)2()()2a b ab f f f a b +>>+ (B)2()()2a b ab f f f a b +>>+ (C)2())()ab f f f ab a b >>+2()2ab a b f a b +>+((()2a b f f f ab +>> (D)2()()2ab a b f f f a b +>>+ 例9.已知⎩⎨⎧≥<-=,0,1,0,1)(x x x f 则不等式)2()2(+⋅++x f x x ≤5的解集是 .例10.已知函数()f x x x bx c =++,有下列命题:①0,0b c =>时,()0f x =只有一个实数根②0c =时,()y f x =是奇函数③()y f x =的图象关于点(0,)c 对称④方程()0f x =至多有3个实数根,则正确的命题的序号为3.抽象函数.抽象函数问题是近几年高考中函数类问题的一个新的热点,由于具体函数与抽象函数之间是特殊化与一般化的关系,因而抽象函数问题的解决方法更加灵活多样,既可以采用特殊化方法,又可以回归函数的各种性质,有利于考查学生的抽象思维能力,故而应引起我们的高度重视.例11.已知)(,11)11(22x f x x x x f 则+-=+-的解析式可取为(A )21x x + (B )212x x +- (C )212x x + (D )21xx +- 例12. 若)(x f 和g(x)都是定义在实数集R 上的函数,且方程0)]([=-x g f x 有实数解,则)]([x f g 不可能...是 (A )512-+x x (B )512++x x (C )512-x (D )512+x 例13.给出四个函数,分别满足:①)()()(y f x f y x f +=+ ②)()()(y g x g y x g ⋅=+③)()()(y x y x ϕϕϕ+=⋅ ④ )()()(y x y x ψψψ⋅=⋅又给出四个函数的图像,则正确的匹配方案是(A )①-a ②-b③-c ④-d(B )①-b②-c ③-a ④-d(C )①-c ②-a ③-b ④-d(D )①-d ②-a ③-b ④-c例14.已知()f x 的定义域为R ,若1()y f x a -=+与()y f x a =+互为反函数且()f a a = (a 为非零常数),则(2)f a =例15. 函数()y f x =的定义域为R ,对于任意实数α、β,有: ()()2()()22f f f f αβαβαβ+-+=且1(),()0322f f ππ== (1)求证:()()()f x f x f x π-==--(2)若02x π≤<,()0f x >,证明:()f x 在[]0,π递减4.数学思想.数学思想能从整体上深层次认识数学的实质,对数学知识、数学方法的运用起到导向作用.对数学思想的教学在新授课和第一轮复习中通常处在“隐含、渗透”阶段,在第二轮复习中就应提升到“介绍、运用”阶段,应更加明确,更加系统,这是一个从模糊到清晰的质的飞跃。

相关文档
最新文档