【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第12讲 函数与方程(达标检测) Word版含解析.docx,共(16)页,1.381 MB,由小赞的店铺上传
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《函数与方程》达标检测[A组]—应知应会1.(2020•娄底模拟)函数6()21xfxx=−+的零点0x所在的区间为()A.(1,0)−B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)【分析】先判断函数的单调性,再
求特殊点对应的函数值即可求解结论.【解答】解:()fx在区间(1,)−+上是增函数,且f(1)10=−,f(2)20=,()fx的零点0(1,2)x.故选:C.2.(2020春•大兴区期末)方程2xxe=的实根个数为()A.0B.1C.2D.3【分析】法
一:构造函数,利用函数的图象的交点,判断方程的根的个数即可.法二:构造函数,利用函数的导数,判断函数的单调性,然后求解即可.【解答】解:法一:方程2xxe=的实根即函数2yx=和xye=的图象交点的横坐标,在同一坐标系中,作出2yx=和xye
=的图象如图,由图可知,有1个交点,也就是方程2xxe=实根的个数为1.法二:由法一,可知0x„时,有一个零点,令2()xgxex=−,0x,可得()2xgxex=−,()2xgxe=−,可知(0,2)xl
n是减函数,(2,)xln+函数是增函数;()gx的最小值为(2)2220glnln=−,所以2()xgxex=−,0x,是增函数,(0)10g=,所以函数2()xgxex=−,0x,没有零点.
即方程2xxe=在0x时没有实数根.所以零点个数为1.故选:B.3.(2020•平阳县模拟)已知关于x的方程2||||3(23)20xxmeme−−−++=有四个不同的实数解,则实数m的取值范围为()A.3(,1)2−B.(1,)+C.33(1
,)(,)22+D.3(,)2+【分析】设||xet−=,(0,1)t,则方程2||||3(23)20xxmeme−−−++=化为函数23(23)20mtmt−++=,在(0,1)上有两个不相等的实数根.
利用根与系数的关系,列出不等式组求解即可.【解答】解:设||xet−=,(0,1)t,则方程2||||3(23)20xxmeme−−−++=化为函数23(23)20mtmt−++=,在(0,1)上有两个不相等的实数根.令2()3(23)2gtmtmt=−++,因为(
0)20g=,所以0m,可得22301632320(23)240mmmmmm+−−++−,解得34133,22mmmm或可得33(1,)(,)22m+.故选:C.4.(2020•潮州二模)已知函数2122(),01()2,10
xxxmxfxxmx++=−−−剟„,则若在区间[1−,1]上方程()1fx=只有一个解,实数m的取值范围为()A.1{|12mm−−„,或1}2m=B.1{|12mm−−„,或1}m=C.1{|1}2mm剟D.1{|12mm−„
,或1}m=【分析】分别求出当01x剟时,当10x−„时,()1fx=有一解时的集合A,B,若在区间[1−,1]上方程()1fx=只有一个解,实数m的取值范围为()AB在()AB中的补集.【解答】解:当01x剟时,()1fx=,有
一解即22()1xxm+=,有一解,21()2xmx=−有一解,令21()()2xhxx=−,在[0,1]上单调递减,所以(0)1h=,h(1)12=−,所以1{|1}2Amm=−剟,当10x−„时,()1fx
=有一解,即1221xxm+−−=,有一解,即1221xmx+=−−,有一解,令12()21xgxx+=−−,在[1−,0)上单调递增,所以(1)1h−=−,(0)1h=,所以{|11}Bmm=−„,所以若在区间[1−,1]上方程()1fx=只有一个
解,所以1(){|12ABCABmm=−−„或1}m=,故选:B.5.(2020春•高安市校级期中)已知定义在R上的函数()fx满足:222,(1,0]()2,(0,1]xxfxxx−−−=−且(
2)()fxfx+=,52()2xgxx−=−,则方程()()fxgx=在区间[3−,7]上的所有实根之和为()A.14B.12C.11D.7【分析】分析两函数的性质,在同一坐标系内画出两函数图象,利用数形结合的方法可求.【解答】解:()(2)fxfx=+,函数()fx为周期为2的周期
函数,函数521()222xgxxx−==−−−,其图象关于点(2,2)−对称,如图,函数()fx的图象也关于点(2,2)−对称,函数()fx与()gx在[3−,7]上的交点也关于(2,2)−对称,设A,B,C,D,E,F,分别为a,b,c,d,e,f.4a
f+=,4be+=,由图象知另一交点横坐标为3d=,0c=,故两图象在[3−,7]上的交点的横坐标之和为44311++=,即函数()()fxgx=在[3−,7]上的所有根之和为11.故选:C.6.(2020•天津)已知函数3,0,(),0xxfxxx=−…若函数2
()()|2|()gxfxkxxkR=−−恰有4个零点,则k的取值范围是()A.(−,1)(222−,)+B.(−,1)(02−,22)C.(−,0)(0,22)D.(−,0)(22,)+【分析】问题转化为2
()|2|fxkxx=−有四个根,()yfx=与2()|2|yhxkxx==−有四个交点,再分三种情况当0k=时,当0k时,当0k时,讨论两个函数是否能有4个交点,进而得出k的取值范围.【解答】解:若函数2()()|2|()gxfxkxxkR=−−恰有4个零
点,则2()|2|fxkxx=−有四个根,即()yfx=与2()|2|yhxkxx==−有四个交点,当0k=时,()yfx=与|2|2||yxx=−=图象如下:两图象只有两个交点,不符合题意,当0k时,2|2|ykxx=−与x轴交于两点10x=,2212()xxxk=图象如图所示
,两图象有4个交点,符合题意,当0k时,2|2|ykxx=−与x轴交于两点10x=,2212()xxxk=在[0,2)k内两函数图象有两个交点,所以若有四个交点,只需3yx=与22ykxx=−在2(k,)+还有两个交点,
即可,即322xkxx=−在2(k,)+还有两个根,即2kxx=+在2(k,)+还有两个根,函数222yxx=+…,(当且仅当2x=时,取等号),所以202k,且22k,所以22k,综上所述,k的取值范围为(−,0)(22,)+.故选:D.7
.(多选)(2019秋•琼山区校级期末)已知函数211()22fxxx=+−,利用零点存在性法则确定各零点所在的范围.下列区间中存在零点的是()A.(3,2)−−B.1(,1)2C.(2,3)D.1(1,)2−【分析】此类选择题可用代入法计算出函数值,利用函数零点判定定理即可求
解【解答】解:经计算1913(3)20326f−=−+−=,11(2)22022f−=−+−=−,111()220288f=+−=,f(1)1112022=+−=−,15(1)12022f−=−+−=−,根据零点判定定理可得区间(3,2)−−,1
(2,1),1(1,)2−上存在零点,故选:ABD.8.(2020•宣城二模)已知函数()24fxlgxx=+−的零点在区间(k,1)()kkZ+上,则k=.【分析】利用函数零点的判定定理,结合k是整数,
转化求解即可得出结论.【解答】解:f(3)2310lg=−,f(4)240lg=,f(3)f(4)0函数的零点在(3,4)之间,函数()24fxlgxx=+−的零点在区间(k,1)()kkZ+上,3k=,故答案为
:3.9.(2019秋•青浦区期末)已知对于任意实数x,函数()fx满足()()fxfx−=.若方程()0fx=有2019个实数解,则这2019个实数解之和为.【分析】由已知结合偶函数的对称性可知函数的所有零点也关于y轴
对称,从而可求.【解答】解:因为函数()fx满足()()fxfx−=,所以()fx为偶函数,图象关于y轴对称,若方程()0fx=有2019个实数解,函数图象关于y轴对称,则这2019个实数解之和为0.故答案为:010.(2020•山西模拟)已知函数241,0()22,0xxxxf
xx−−−+=−„若关于x的方程(()1)(())0fxfxm−−=恰有5个不同的实根,则m的取值范围为.【分析】利用(()1)(())0fxfxm−−=,求出函数的值,结合函数的图象,通过数形结合求解m的范围即可.【解答】解:方程(()1)(())0
fxfxm−−=得方程()1fx=或()fxm=,作出函数()yfx=的图象,如图所示,由图可知,()1fx=有两个根,故()fxm=有三个根,故(1,2)m.故答案为:(1,2).11.(2020•南通模拟)已知函数23,0,()2,0,xxfxxxx=−…则函数(()2
4)yffxx=−+的不同零点的个数为.【分析】先求得()0fx=的实根,然后令(()24)0yffxx=−+=,整理得:()24fxx−=−或()22fxx−=−,再令()()2gxfxx=−,求解方程()4gx=−与()2gx=−的实根即可.【解答】解
:由题设条件可知:()0fx=的实根为0x=或2x=.令(()24)0yffxx=−+=,则有:()240fxx−+=或()242fxx−+=,即()24fxx−=−或()22fxx−=−.令2,0()()24,0xxgxfxxxxx=−=−…,
则有()4gx=−或()2gx=−,可解得:14x=−,22x=−,32x=,422x=+,522x=−,函数(()24)yffxx=−+的不同零点的个数为5.故答案为:5.12.(2020春•玉林期末)若函数226,1(
)1,1xaxfxxax+−=−−„恰有两个零点,则a的取值范围为.【分析】对于分段函数分别讨论每一段上零点的情况,再找到()fx恰有两个零点时,a的取值范围.【解答】解:当1x„时,若260xa+−=,则2log(6)xa=
−,那么2log(6)1a−„,即46a„,当1x时,若210xa−−=,则21xa=+,①若10a+,即1a−时,x无解,②若10a+=,即1a=−时,0x=,不符合1x,无解,③若10a+,即1a
−时,11xa=−+(舍),21xa=+,若10a−„时,20x„,不符合1x,无解,若0a时,21x,符合1x,有一解,所以若函数()fx有两个零点,则46a„.综上所述,a的取值范围为[4,6).故答案为:[4,6).13.(2020春•洛龙区校级期末)已知()f
x是定义在R上的奇函数,且满足(2)()fxfx+=−,当[1x−,0]时,2()fxx=−,则函数()(2)()1gxxfx=−+在区间[3−,7]上所有零点之和为.【分析】根据条件判断函数的周期是4,求出函数在一个周期上解析式,利用函数与方程的
关系转化为两个函数交点个数问题,利用数形结合进行求解即可.【解答】解:因为()fx为奇函数,则()()fxfx−=−,故(2)()()fxfxfx+=−=−,则(4)(2)(())()fxfxfxfx+=−+=−−=,即函数()fx是周期为4的周期函数,()fx是R上的奇函数
,当[1x−,0]时,2()fxx=−,[0x,1]时,2()fxx=,[2x−,1]−时,2()(2)fxx=−+,[1x,2]时,2()(2)fxx=−,(0)0f=,则(2)(0)0ff−=−=,f(2)0=由()(2)()10hxxfx=−+=得(2)()1xfx−=−,当2
x=时,(2)()1xfx−=−,不成立,即2x,则1()2fxx=−−,作出函数()yfx=和12yx=−−的图象如图:则两个函数关于点(2,0)对称,两个图象有4个交点,两两关于(2,0)对称,则函数()(2)()1hxxfx=−
+在区间[3−,7]上所有零点之和为448+=,故答案为:8.14.(2020春•金凤区校级期中)已知奇函数31()31xxafx−=+的定义域为[2a−,3]b.(1)求实数a,b的值;(2)若[2xa−,3]b,方程22[()]()0fxfxm+−=恰有两解,求m的取值
范围.【分析】(1)由奇函数的定义域关于原点对称可得a,b的关系,再由奇函数中(0)0f=求出a的值,进而求出a,b的值;(2)由(1)得()fx的解析式即所给的区间范围,要使方程有两解,既是函数有交点,换元可得()gt为二次函数,根据函数的单调
性求出最值.进而求出m的取值范围.【解答】解:(1)由函数为奇函数可得:,即定义域关于原点对称,即230ab−+=,可得:32ab=−+,①,由0x=在定义域内,又是奇函数,所以(0)0f=,所以可得:0310a−=,解得1a=,将1a=代入①可得:13b=,所以1a=,1b
=;(2)由(1)得:31()31xxfx−=+,若[2xa−,3]b,即[1x−,1],313122()1313131xxxxxfx−+−===−+++在[1−,1]单调递增,所以1()[2fx−,1]2,设1()[2tfx=−,1]2;所以方程:22[()](
)0fxfxm+−=有解,可得221122()48mttt=+=+−,1[2t−,1]2有解,令211()2()48gtt=+−,1[2t−,1]2,开口向上的抛物线,对称轴11[42t=−−,1]2.函数(
)gt先减后增,且12离对称轴较远,所以14t=−,()gt最小且为:18−,12t=时,()gt最大,且为2112()122+=,且2111()2()0222g−=−−=,综上所述:方程22[()]()0fxfxm+−=恰有两解,m的取值范围为:1[8−,0].15.(2019秋•邵阳期末)
设aR,函数()||fxxxa=−.(1)若函数()fx在[0,)+为单调函数,求a的取值范围;(2)根据a的不同取值情况,确定函数()()Fxfxx=−在定义域内零点的个数.【分析】(1)函数定义域为0x…,分类讨论0a
,0a=,0a函数的单调情况即可;(2)()0Fx=,可得0x=或||xax−=,令22()(21)gxxaxa=−++.分类讨论0a=,0a,0a,()0gx=根的情况即可得到()Fx的零点个数.【解答】解:()l显然0x…,当0a时,
3122()||()fxxxaxxaxax=−=−=−,32yx=,12yax=−在[0,)+为增函数,()fx在[0,)+为增函数.当0a=时,32()fxx=.显然()fx在[0,)+为增函数.当0a时,此时,xa=为()fx的零点,又0x=
是()fx的零点,()fx不单调.综上,实数a的取值范围为(−,0];(2)()()||Fxfxxxxax=−=−−,由()0Fx=,可得0x=或||xax−=,①①式可化为222xaxax−+=.设22()(21)gxxaxa=−++.Ⅰ.若0a=,2()(1)
0gxxxxx=−=−=有两个根0,1.故函数()Fx有2个零点;Ⅱ.若0a,2(0)0ga=,对称轴211022axa+==+,且△22(21)440aaa=+−=.故()0gx=有两个不同正根,即函数()Fx有3个零点.Ⅲ.若0a
,△40a=,故函数()Fx只有1个零点.[B组]—强基必备1.(2020•葫芦岛二模)已知函数32||,(0)()12,(0)2logxxfxxxx=−−+„,方程()0fxa−=有四个不同的实数根,记最大的根的取值
集合为M,若函数()()gxfxkx=−,()xM有零点,则k的取值范围是.【分析】先分析函数()fx性质,进而画出()fx图象,结合图象得方程()0fxa−=有四个不同的实数根时,a的取值范围,进而得A,B点坐标,集合M,若
函数()()gxfxkx=−,()xM有零点,3()logyfxx==与ykx=,()xM有交点,结合图象求出k的取值范围.【解答】解:在(0,1)上3()|log|fxx=单调递减,在(1,)+上
3()|log|fxx=单调递增,在(,1)−−上21()22fxxx=−−+单调递增,在(1,0)−上21()22fxxx=−−+单调递减,f(1)0=,1(0)2f=,3(1)2f−=,画出()fx图象如下:若方程()0fxa−=有四个不同的实数根,则()afx=有四
个不同的实数根,即ya=与()yfx=有四个交点,所以1322a„,令33|log|2x=,解得323x−=或323x=,31|log|2x=,解得123x=或123x−=,得12(3A,1)2,32(3B,3)2所以最大的根的取值集合为1322{|33}Mxx=,若函数()()gxfxkx
=−,()xM有零点,则3()logyfxx==与ykx=,()xM有交点,36OAOBkk==,设切点0(Cx,0)y,030logyx=,013kxln=切,0300000ylogxkxx−==−切,解得0xe=,所以13keln=切,所以实数k的取值范围为3[6,1]3eln,故
答案为:3[6,1]3eln.2.(2020春•齐齐哈尔期末)已知函数112(1)()()()xxxfxexxaee−−−=+−−,若1a=−,则函数()fx有个零点;若函数()fx有3个零点,则实数a的取值范围是.【分析】判断函数单调性,根
据零点存在性定理判断零点个数;分离参数1111xxxaxee−−=−+,讨论方程1xxme−=的根的情况,根据()fx有3个零点和m的范围得出函数a的范围.【解答】解:(1)当1a=−时,122(1)121()()2
(2)xxxxfxexexexxex−−−−=+−=+=+,显然0x=是()fx的一个零点,令1()2xgxex−=+,则1()210xgxe−=+,故()ygx=在R上单调递增,又2(0)0ge=,22(1)10ge−=−,()ygx=在(1,0)−上有1
个零点,故()yfx=有2个零点.(2)令()0fx=可得1111111xxxxxxexaxeexee−−−−−=−=−++,令1()xxgxe−=,则112(1)11()xxxxexexgxee−−−−−
−==,当1x时,()0gx,当1x时,()0gx,当1x=时,()gx取得最大值g(1)1=,又当0x时,1()0xxgxe−=,当1x时,1()0xxgxe−=,令()gxm=,则当0m„或1m=时,关于x的方程()gxm=只有1解,当01m时,关于x的方程()
gxm=有2解,当1m时,关于x的方程()gxm=无解.令1()(11hmmmm=−+„且1)m−,则()hm在(,1)−−和(1−,1]上单调递增,()fx有3个零点,关于m的方程()hma=在(,0)−和(0,1]上各有1解,又
h(1)12=,(0)1h=−,112a−.故答案为:2,1(1,)2−.3.(2019秋•黄浦区校级期末)已知函数()yfx=的定义域为区间D,若对于D内任意1x、212()xxx,都有1212()()()
22fxfxxxf++成立,则称函数()fx是区间D的“函数”.(1)判断函数1()(0)fxxx==是否是“函数”?说明理由;(2)已知1a,求证:函数()log(0)agxxx=是“函
数”;(3)设函数()hx是[a,]()bab上的“函数”,h(a)0,h(b)0,且存在[ca,]b使得h(c)0,试探讨函数()hx在区间[a,]b上零点个数,并用图象作出简要的说明(结果不需要证明).【分析】(1)由题意直接判断即可;(2)由题意直接判断即可;(3)举例即可
得出结论.【解答】解:(1)是,理由如下:任取1x,2(,0)x−,且12xx,则12121212121211()()2()2222fxfxxxxxxxfxxxx++++===+成立,故函数1()(0)fxx
x=是“函数”.(2)证明:事实上,任取1x,2(0,)x+,且12xx,则1212121212()()()2222aaaalogxlogxgxgxxxxxlogxxlogg++++===成立,即
得证;(3)函数()hx在[a,]b上的零点个数可以为0、1或2个.例如,21,1()1,111,1xhxxxx−=−=−−−=是函数,如图,其零点个数为0;21,2()21,2logxxhxx=−=„是函数,如图,其零点个数为1;2
1()12hxx=−−是函数,如图,其零点个数为2;函数()hx不可能有3个零点,假设1x,2x,3x均是零点,且123xxx,