《函数零点》
一、求零点
1.(2022·江苏·高一期中)函数零点是__________.
2.(2023·江西·贵溪市实验中学高三阶段练习(理))函数的零点是( )
A. B. C. D.9
3.(多选)(2022·江苏宿迁·高一期中)已知关于的不等式的解集为,则( )
A.
B.不等式的解集是
C.函数的零点为和
D.不等式的解集为
4.(2022·北京市第十三中学高一期中)已知二次函数.
(1)求函数的零点;
(2)求不等式的解集;
(3)如果函数的图像恒在直线的上方,求:a的取值范围.
二、零点所在区间
1.(2022·陕西·咸阳市高新一中高一期中)函数的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
2.(2022·北京·北师大实验中学高一期中)已知函数的图像是连续不断的,有如下的对应值表:
1 2 3 4 5 6
123.56 21.45 -7.82 11.45 -53.76 -128.88
则函数在区间上的零点至少有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(2022·贵州遵义·高三期中(理))若是方程的根,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
4.(多选)(2022·全国·高一课时练习)若函数的图像在R上连续,且,,,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上有且只有1个零点
B.函数在区间上一定没有零点
C.函数在区间上可能有零点
D.函数在区间上至少有1个零点
三、由零点个数求参数
1.(2022·河北·高三阶段练习)已知函数若函数有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2(多选).(2022·四川·广安二中高一期中)若方程有且只有一个解,则的取值可以为( )
A. B. C. D.
3.(2022·辽宁鞍山·高一期中)已知,函数若函数恰有2个零点,则实数的取值范围是________.
四、综合问题
1.(2022·江苏省扬中高级中学高一期中)已知函数,若关于的方程有三个互不相等的实数根,则①实数的取值范围为___________;②的取值范围为___________.
2.(2022·上海市市北中学高三期中)已知函数,则函数的所有零点之和为_____________.
3.(2022·四川·树德中学高一阶段练习)函数,若关于x的方程有4个不同的根,则a的取值范围( )
A. B. C. D.
《练习》
一、单选题
1.(2022·辽宁沈阳·高一期中)已知函数的图象是一条连续不断的曲线,则函数在下列哪个区间内必有零点( )
A. B. C. D.
2.(2022·江西省铜鼓中学高一阶段练习)根据表中数据,可以判定方程的一个根所在的区间为( )
x 0 1 2 3
0.37 1 2.27 7.39 20.09
1 2 3 4 5
A. B. C. D.
3.(2022·安徽·六安市裕安区新安中学高三阶段练习)方程的根所在的区间是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川泸州·一模(文))已知函数,若方程恰有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(2022·江苏宿迁·高一期中)已知函数,下列说法中正确的有( )
A.
B.函数单调减区间为
C.若,则的取值范围是
D.若方程有三个解,则的取值范围是
三、填空题
6.(2022·吉林·长春市第二实验中学高一期中)函数,函数的零点所在的区间为则____
7.(2022·宁夏六盘山高级中学高三期中(文))已知函数,,若存在2个零点,则a的取值范围是________
8.(2022·重庆一中高一期中)已知函数与函数的图像在恰好有一个交点,则实数的取值范围是______.
9.(2021·辽宁实验中学高一阶段练习)设方程的解为,,方程的解为,,则______.
四、解答题
10.(2022·江苏·海安高级中学高一期中)设函数,(,).
(1)若函数有且只有一个零点,求实数a值及相应的零点;
(2)当a=1时,若,总,使得成立,求实数m的取值范围.
11.(2022·浙江省杭州第九中学高一期末)定义:若函数对于其定义域内的某一数,有,则称是的一个不动点.已知函数().
(1)当,时,求函数的不动点;
(2)若对任意的实数,函数恒有两个不动点,求的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若图象上两个点、的横坐标是函数的不动点,且、的中点在函数的图象上,求的最小值.
12.(2021·江苏·高一专题练习)已知函数
(1)求的定义域并判断的奇偶性;
(2)求函数的值域;
(3)若关于的方程有实根,求实数的取值范围《函数零点》
一、求零点
1.(2022·江苏·高一期中)函数零点是__________.
【答案】
【详解】令,得,解得或.
2.(2023·江西·贵溪市实验中学高三阶段练习(理))函数的零点是( )
A. B. C. D.9
【答案】B
【详解】当时,,解得
当时,,解得所以函数的零点为:
3.(多选)(2022·江苏宿迁·高一期中)已知关于的不等式的解集为,则( )
A.
B.不等式的解集是
C.函数的零点为和
D.不等式的解集为
【答案】ABD
【详解】关于的不等式的解集为,所以,且和4是关于的方程的两根,由韦达定理得,则,所以A正确;不等式即为,解得,所以B正确;
因为和4是关于的方程的两根,函数的零点为和,故C错误;不等式即为,即,解得或,所以不等式的解集为,所以D正确.
4.(2022·北京市第十三中学高一期中)已知二次函数.
(1)求函数的零点;
(2)求不等式的解集;
(3)如果函数的图像恒在直线的上方,求:a的取值范围.
【详解】(1)因为二次函数,
令,则则或,
即函数的零点为
(2)由得
当,即时,不等式的解集为;
当,即时,不等式的解集为;
当,即时,不等式的解集为
(3)若函数的图像恒在直线的上方,则恒成立,
即恒成立所以,解得
即
二、零点所在区间
1.(2022·陕西·咸阳市高新一中高一期中)函数的零点所在的区间为( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【答案】A
【详解】函数是定义在R上的连续递增函数,,,由零点存在定理,函数零点所在的区间为(0,1).
2.(2022·北京·北师大实验中学高一期中)已知函数的图像是连续不断的,有如下的对应值表:
1 2 3 4 5 6
123.56 21.45 -7.82 11.45 -53.76 -128.88
则函数在区间上的零点至少有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】因为函数的图像是连续不断的,
且,由零点存在性定理得:内存在至少1个零点,
因为,故由零点存在性定理得:内存在至少1个零点,
因为,故由零点存在性定理得:内存在至少1个零点,
综上:函数在区间上的零点至少有3个.
3.(2022·贵州遵义·高三期中(理))若是方程的根,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,因为是方程的根,所以为函数的零点,因为函数,在上都为单调递增函数,
所以在上单调递增,又,,所以函数的零点一定在区间内,所以,
4.(多选)(2022·全国·高一课时练习)若函数的图像在R上连续,且,,,则下列说法正确的是( )
A.函数在区间上有且只有1个零点
B.函数在区间上一定没有零点
C.函数在区间上可能有零点
D.函数在区间上至少有1个零点
【答案】CD
【详解】因为函数的图像在R上连续,且,,所以,所以函数在区间上至少有1个零点,故选项A错误,选项D正确;函数在区间上可能有零点,也可能无零点,故选项B错误,选项C正确.
三、由零点个数求参数
1.(2022·河北·高三阶段练习)已知函数若函数有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
要使函数有三个零点,则有三个不相等的实根,即与的图象有三个交点,
当时,在上单调递减,;
当时,在上单调递增,;
当时,在上单调递增,;
由与的图象有三个交点,结合函数图象可得,
2(多选).(2022·四川·广安二中高一期中)若方程有且只有一个解,则的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,结合图象即可得出答案.
【详解】解:方程有且只有一个解,即函数与的图象只有一个交点,画出函数的图象,由图可知,或.
3.(2022·辽宁鞍山·高一期中)已知,函数若函数恰有2个零点,则实数的取值范围是________.
【答案】
【详解】由于在上只有一个零点4,函数在上的两个零点为1和3,若,此时在上没有零点,函数在上的两个零点为1和3,满足题意,当时,此时在上有零点4,函数在上有零点为1和3,不满足题意,舍去当时,此时在上有零点4,函数在上有零点为1,满足题意,当时,此时在上有零点4,函数在上没有零点,不满足题意,舍去,综上:或,
四、综合问题
1.(2022·江苏省扬中高级中学高一期中)已知函数,若关于的方程有三个互不相等的实数根,则①实数的取值范围为___________;②的取值范围为___________.
【答案】
【详解】有三个互不相等的实数根等价于与有三个不同的交点,
作出图象如下图所示,
由图象可知:当时,与有三个不同的交点,即实数的取值范围为;令,解得:,;又关于对称,,.
2.(2022·上海市市北中学高三期中)已知函数,则函数的所有零点之和为_____________.
【答案】
【详解】时,,,由,可得或,或;时,,,由,可得或,或;函数的所有零点为,,,,所以所有零点的和为
3.(2022·四川·树德中学高一阶段练习)函数,若关于x的方程有4个不同的根,则a的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,,即,解得;
故要使得方程有四个不相等的实数根,则与的图象有四个交点,如下图所示:
数形结合可知,.
《练习》
一、单选题
1.(2022·辽宁沈阳·高一期中)已知函数的图象是一条连续不断的曲线,则函数在下列哪个区间内必有零点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,,由零点存在定理可知,在内必有零点.
2.(2022·江西省铜鼓中学高一阶段练习)根据表中数据,可以判定方程的一个根所在的区间为( )
x 0 1 2 3
0.37 1 2.27 7.39 20.09
1 2 3 4 5
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,则,
,,,,得,由零点存在定理可知:函数的存在零点位于区间内,即方程的一个根所在区间为.
3.(2022·安徽·六安市裕安区新安中学高三阶段练习)方程的根所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,显然单调递增,
又因为,,由零点存在性定理可知:的零点所在区间为,所以的根所在区间为.
4.(2022·四川泸州·一模(文))已知函数,若方程恰有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】若方程恰有三个不同的实数根,则函数与有3个不同的交点如图与的图像
由图可得函数与有3个不同的交点,则
故选:A.
二、多选题
5.(2022·江苏宿迁·高一期中)已知函数,下列说法中正确的有( )
A.
B.函数单调减区间为
C.若,则的取值范围是
D.若方程有三个解,则的取值范围是
【答案】ACD
【详解】,A正确;
画出函数图像,根据图像知函数单调减区间为和,B错误;
当时,,解得;当时,,解得,故,C正确;,方程有三个解,根据图像知,,D正确.
三、填空题
6.(2022·吉林·长春市第二实验中学高一期中)函数,函数的零点所在的区间为则____
【答案】2
【详解】函数定义域为,且在上单调递增,
,因此函数的唯一零点在内,所以.
7.(2022·宁夏六盘山高级中学高三期中(文))已知函数,,若存在2个零点,则a的取值范围是________
【答案】
【详解】令,得,
作出函数与的图象如下,
由图象可知,当时,图象有2个交点,即存在2个零点.
8.(2022·重庆一中高一期中)已知函数与函数的图像在恰好有一个交点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】联立得,
解出,
令,原式整理得,可变形为
这个方程在上恰有一个解等价于函数和在仅有一个交点.
在上单调递减,在上单调递增;
分别计算的值为,易得:
故答案为:.
9.(2021·辽宁实验中学高一阶段练习)设方程的解为,,方程的解为,,则______.
【答案】10
【详解】由方程得,由方程得,
在同一坐标系下做出函数、,的图象,
不妨设,如下图,
因为函数与的图象关于对称,即点与点、点与点都关于对称,
由解得,即两直线的交点为,则,
则.
四、解答题
10.(2022·江苏·海安高级中学高一期中)设函数,(,).
(1)若函数有且只有一个零点,求实数a值及相应的零点;
(2)当a=1时,若,总,使得成立,求实数m的取值范围.
【详解】(1)函数有且只有一个零点,所以方程有且仅有一个根,当时,,即,满足题设;当时,,即,此时,满足题设;综上,时,零点为2;,零点为4.
(2)因为对任意的,总,使得成立,所以的值域是的值域的子集,可得时, 在上单调递增,且,所以的值域为.
当时,在上单调递增,故,即,
所以可得 解得;当时,,不满足题意;当时,在上单调递减,故,即,
所以可得,解得;综上,m的取值范围为.
11.(2022·浙江省杭州第九中学高一期末)定义:若函数对于其定义域内的某一数,有,则称是的一个不动点.已知函数().
(1)当,时,求函数的不动点;
(2)若对任意的实数,函数恒有两个不动点,求的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若图象上两个点、的横坐标是函数的不动点,且、的中点在函数的图象上,求的最小值.
【分析】(1),由,解得或,
所以所求的不动点为或.
(2)令,则①,
由题意,方程①恒有两个不等实根,所以,
即恒成立,则,故.
(3)设,,,,
又的中点在该直线上,所以,
,而应是方程①的两个根,所以,
即,,
当时,.
12.(2021·江苏·高一专题练习)已知函数
(1)求的定义域并判断的奇偶性;
(2)求函数的值域;
(3)若关于的方程有实根,求实数的取值范围
【分析】(1)由题意可得,由,得,
所以的定义域为,因为定义域不关于原点对称,所以为非奇非偶函数,
(2),
因为,所以,所以,所以,
所以,所以的值域为,
(3)关于的方程有实根,即在上有实根,
令,
因为在上单调递减,而在上单调递增,
所以在上单调递减,所以在上的最小值为,最大值为,所以,
所以当时,方程有实根