2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
2.8 函数与方程
考纲剖析
1.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.
2.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解.
知识回顾
1.函数的零点
(1)函数的零点的概念
对于函数y=f(x),把使 的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点与方程的根的关系
方程f(x)=0有实数根?函数y=f(x)的图象与 有交点?函数y=f(x)有 .
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在闭区间[a,b]上连续;② ;则函数y=f(x)在(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
2.二分法
对于在区间[a,b]上连续不断且 的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间 ,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
精讲方法
1、零点的判定
(1)解方程:当能直接求解零点时,就直接求出进行判断。
(2)用定理:零点存在性定理。
注:如果函数在[a,b]上的图象是连续不断的曲线,且是函数在这个区间上的一个零点,但不一定成立。
(3)数形结合法:通过画函数图象,观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断
2、函数零点个数的判定
函数零点个数的判定有下列几种方法:
(1)解方程法:令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点;
(2)零点存在性定理法:利用定理不仅要求函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性)才能确定函数有多少个零点或零点值所具有的性质;
(3)数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题.先画出两个函数的图象,看其交点的个数,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.21·cn·jy·com
3、与二次函数有关的零点分布问题
设是实系数一元二次方程的两实根,下面为几类常见二次函数零点分布情况需满足于的条件:
根的分布(且均为常数)
图象
满足的条件
[
只有一根在之间
或
4、由函数零点的存在情况求参数的取值
已知函数有零点(方程有根)求参数取值常用的方法和思路:
(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.
真题精析
1、(2017?新课标Ⅲ)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=(??? ) 21世纪教育网版权所有
A、﹣ B、 C、 D、1
2、(2016?天津)已知函数f(x)=sin2 + sinωx﹣ (ω>0),x∈R,若f(x)在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是( ) 【来源:21·世纪·教育·网】
A、(0, ]B、(0, ]∪[ ,1)C、(0, ]D、(0, ]∪[ , ]21·世纪*教育网
3、(2016?天津)已知函数f(x)= (a>0,且a≠1)在R上单调递减,且关于x的方程│f(x)│=2 x恰好有两个不相等的实数解,则a的取值范围是 A、(0, ] B、[ , ] C、[ , ] { } D、[ , ) { } www-2-1-cnjy-com
4、(2015·安徽)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是(???)
A、y=lnx B、 C、y=sinx??? D、y=cosx
5、(2015·山东)设函数,若,则?(???)
A、 B、 C、 D、
【答案】D
6、(2015·陕西)对二次函数f(x)=ax2+bx+c(a为非零常数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是(?? )
A、-1是f(x)的零点?????B、1是f(x)的极值点C、3是f(x)的极值D、点(2,8)在曲线y=f(x) 上21教育网
7、(2014?新课标I)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0 , 且x0>0,则实数a的取值范围是(?? ) 21*cnjy*com
A、(1,+∞)B、(2,+∞)C、(﹣∞,﹣1)D、(﹣∞,﹣2)
8、(2014?山东)已知函数f(x)=丨x﹣2丨+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是(?? )
A、(0, ) B、( ,1) C、(1,2) D、(2,+∞)
9、(2014?浙江)设函数f1(x)=x2 , f2(x)=2(x﹣x2), , ,i=0,1,2,…,99.记Ik=|fk(a1)﹣fk(a0)|+|fk(a2)﹣fk(a1)丨+…+|fk(a99)﹣fk(a98)|,k=1,2,3,则(?? )
A、I1<I2<I3 B、I2<I1<I3 C、I1<I3<I2 D、I3<I2<I1
10、(2013?四川)设函数 (a∈R,e为自然对数的底数),若曲线y=sinx上存在点(x0 , y0)使得f(f(y0))=y0 , 则a的取值范围是(?? ) 【来源:21cnj*y.co*m】
A、[1,e]B、[e﹣1﹣1,1]C、[1,e+1]D、[e﹣1﹣1,e+1]
11、(2013?天津)函数f(x)=2x|log0.5x|﹣1的零点个数为(?? )
A、1B、2C、3D、4
12、(2013?重庆)若a<b<c,则函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)+(x﹣b)(x﹣c)+(x﹣c)(x﹣a)的两个零点分别位于区间(? )
A、(a,b)和(b,c)内B、(﹣∞,a)和(a,b)内C、(b,c)和(c,+∞)内D、(﹣∞,a)和(c,+∞)内【出处:21教育名师】
13、(2017?江苏)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)= ,其中集合D={x|x= ,n∈N*},则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是________. 21*cnjy*com
14、(2016?山东)已知函数f(x)= ,其中m>0,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.
【答案】(3,+∞)
15、(2016?浙江)设函数f(x)=x3+3x2+1,已知a≠0,且f(x)﹣f(a)=(x﹣b)(x﹣a)2 , x∈R,则实数a=________,b=________.
16、(2016?山东)已知函数f(x)= ,其中m>0,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.
17、(2015·湖北)函数的零点个数为??________?.
18、(2015·湖南)若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是________ .
19、(2014?江苏)已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+ |,若函数y=f(x)﹣a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________. 【版权所有:21教育】
20、(2014?天津)已知函数f(x)=|x2+3x|,x∈R,若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a的取值范围为________.
21、(2014?江苏)已知函数y=cosx与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为 的交点,则φ的值是________. 21教育名师原创作品
22、(2013?新课标Ⅰ)若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,则f(x)的最大值为________.
模拟题精练
一、单选题
1、(2017福建考前模拟)设正数x,y满足log x+log3y=m(m∈[﹣1,1]),若不等式3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2有解,则实数a的取值范围是(?? )
A、(1, ]B、(1, ]C、[ ,+∞)D、[ ,+∞)
2、(2017广东东莞北师大石竹附中三模)已知函数f(x)=lnx﹣x3与g(x)=x3﹣ax的图象上存在关于x轴的对称点,则实数a的取值范围为(?? )
A、(﹣∞,e)B、(﹣∞,e]C、D、
3、(2017广东汕头潮南考前冲刺)已知函数f(x)=lnx﹣( )x﹣2的零点为x0 , 则x0所在的区间是(?? ) 2-1-c-n-j-y
A、(0,1)B、(1,2)C、(2,3)D、(3,4)
4、(2017重庆渝中巴蜀中学三模)已知实数a>0,函数 ,若关于x的方程 有三个不等的实根,则实数a的取值范围是(?? )
A、B、C、D、
5、(2017河南诊断卷)已知关于x的方程|2x3﹣8x|+mx=4有且仅有2个实数根,则实数m的取值范围为(?? )
A、(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)B、(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)C、(﹣2,2)D、(﹣1,1)
6、(2017湖北黄石三中模拟)已知 ,如果方程ax=logbx,bx=logax,bx=logbx的根分别为x1 , x2 , x3 , 则x1 , x2 , x3的大小关系为(?? )
A、x3<x1<x2B、x3<x2<x1C、x1<x3<x2D、x1<x2<x3
7、(2017湖北襄阳四中五模)已知f(x)=x2﹣3,g(x)=mex , 若方程f(x)=g(x)有三个不同的实根,则m的取值范围是(?? )
A、B、C、D、(0,2e)
8、(2017湖南长沙长郡中学模拟)已知函数f(x)=exlnx(x>0),若对 使得方程f(x)=k有解,则实数a的取值范围是(?? ) 21cnjy.com
A、(0,ee]B、[ee , +∞)C、[e,+∞)D、
9、(2017吉林通化梅河口五中考前模拟)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)= ,则关于x的函数F(x)=f(x)﹣a(0<a<1)的所有零点之和为(?? )
A、3a﹣1B、1﹣3aC、3﹣a﹣1D、1﹣3﹣a
10、(辽宁东北育才学校模拟)已知函数 (a∈R),若函数y=|f(x)|﹣a有三个零点,则实数a的取值范围是(?? )
A、a≥﹣2B、a>2C、0<a<1D、1≤a<2
11、(2017辽宁实验中学仿真模拟)已知函数f(x)=x+ex﹣a , g(x)=ln(x+2)﹣4ea﹣x , 其中e为自然对数的底数,若存在实数x0 , 使f(x0)﹣g(x0)=3成立,则实数a的值为(?? ) www.21-cn-jy.com
A、﹣ln2﹣1B、﹣1+ln2C、﹣ln2D、ln2
12、(2017宁夏六盘山高级中学四模)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是(?? ) 2·1·c·n·j·y
A、y=x2+1B、y=|lgx|C、y=cosxD、y=ex﹣1
二、填空题
13、(2017湖南长沙长郡中学模拟)若函数f(x)满足 ,当x∈[0,1]时,f(x)=x,若在区间(﹣1,1]上,方程f(x)﹣4ax﹣a=0有两个不等的实根,则实数a的取值范围是________.
14、(2017广东汕头潮南考前冲刺)已知函数f(x)= 有3个零点,则实数a的取值范围是________.
15、(2017吉林通化梅河口五中考前模拟)已知增函数f(x)=x3+bx+c,x∈[﹣1,1],且 ,则f(x)的零点的个数为________.
16、(2017辽宁辽南模拟)设f(x)是定义在R上的偶函数,F(x)=(x+2)3f(x+2)﹣17,G(x)=﹣ ,若F(x)的图象与G(x)的图象的交点分别为(x1 , y1),(x2 , y2),…(xm , ym),则 (xi+yi)=________.
2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
2.8 函数与方程
知识回顾
1.函数的零点
(1)函数的零点的概念
对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)函数的零点与方程的根的关系
方程f(x)=0有实数根?函数y=f(x)的图象与x轴有交点?函数y=f(x)有零点.
(3)零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在闭区间[a,b]上连续;②f(a)·f(b)<0;则函数y=f(x)在(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.21*cnjy*com
2.二分法
对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
真题精析
1
【答案】C 【考点】利用导数研究函数的单调性,导数在最大值、最小值问题中的应用,函数的零点与方程根的关系,函数的零点 【解析】【解答】解:因为f(x)=x2﹣2x+a(ex﹣1+e﹣x+1)=﹣1+(x﹣1)2+a(ex﹣1+ )=0,所以函数f(x)有唯一零点等价于方程1﹣(x﹣1)2=a(ex﹣1+ )有唯一解,等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+ )的图象只有一个交点.①当a=0时,f(x)=x2﹣2x≥﹣1,此时有两个零点,矛盾;②当a<0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(ex﹣1+ )在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+ )的图象的最高点为B(1,2a),由于2a<0<1,此时函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+ )的图象有两个交点,矛盾;③当a>0时,由于y=1﹣(x﹣1)2在(﹣∞,1)上递增、在(1,+∞)上递减,且y=a(ex﹣1+ )在(﹣∞,1)上递减、在(1,+∞)上递增,所以函数y=1﹣(x﹣1)2的图象的最高点为A(1,1),y=a(ex﹣1+ )的图象的最低点为B(1,2a),由题可知点A与点B重合时满足条件,即2a=1,即a= ,符合条件;综上所述,a= ,故选:C.【分析】通过转化可知问题等价于函数y=1﹣(x﹣1)2的图象与y=a(ex﹣1+ )的图象只有一个交点求a的值.分a=0、a<0、a>0三种情况,结合函数的单调性分析可得结论.
2
【答案】D
【考点】函数零点的判定定理 【解析】【解答】解:函数f(x)= + sinωx﹣ = + sinωx = , 由f(x)=0,可得 =0,解得x= ?(π,2π),∴ω? ∪ ∪ ∪…= ∪ ,∵f(x)在区间(π,2π)内没有零点,∴ω∈ ∪ .故选:D.【分析】函数f(x)= ,由f(x)=0,可得 =0,解得x= ?(π,2π),因此ω? ∪ ∪ ∪…= ∪ ,即可得出.;本题考查了三角函数的图象与性质、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 21世纪教育网版权所有
3
【答案】C
【考点】分段函数的应用,根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】由 在 上递减,则 又由 在r上单调递减,则: 由图像可知,在 上, 有且仅有一个解, 故在 上, 同样有且仅有一个解,当 即 时,联立 ,则 ,解得: 或1(舍),当 时,由图像可知,符合条件.综上:∴ 选C.【分析】利用函数是减函数,根据对数的图象和性质判断出a的大致范围,再根据f(x)为减函数,得到不等式组,利用函数的图象,方程的解的个数,推出a的范围
4
【答案】D
【考点】函数奇偶性的判断,函数的零点与方程根的关系 【来源:21·世纪·教育·网】
【解析】【解答】选项A:y=lnx的定义域为故y=lnx不具备奇偶性,故A错误;选项B:是偶函数,但=0无解,即不存在零点,故B错误;选项C:y=sinx是奇函数,故C错;选项D:y=cosx是偶函数,且故D项正确。【分析】在判断函数的奇偶性时,首先要判断函数的定义域是否关于原点对称,然后再判断f(x0网与f(-x)的关系;在判断函数零点时,可分两种情况:①函数图象与X轴是否有交点;②令f(x)=0是否有解;本题考查考生的综合分析能力。 2·1·c·n·j·y
5
【答案】D
【考点】分段函数的应用,函数与方程的综合运用
【解析】【解答】由题意,由,得,或,解,故选D【分析】本题考查了分段函数及函数方程思想,解答本题的关键,是理解分段函数的概念,明确函数值计算层次,准确地加以计算.?本题属于小综合题,在考查分段函数及函数方程思想的同时,较好地考查了考生的运算能力及分类讨论思想. 21教育名师原创作品
6
【答案】A
【考点】函数的零点
【解析】【解答】可采取排除法.若A错,则B,C,D正确.即有f(x)=ax2+bx+c的导数为f′(x)=2ax+b,即有f′(1)=0,即2a+b=0,①又f(1)=3,即a+b+c=3②,又f(2)=8,即4D正确,则有a-b+c=0,且2a+b=0,且4a+2b+c=8,解得a=-83不为非零整数,不成立;若D错,则A,B,C正确,则有a-b+c=0,且2a+b=0,且4ac-b24a=3,解得a=-34不为非零整数,不成立4a+2b+c=8,③由①②③解得,a=5,b=-10,c=8.符合a为非零整数.若B错,则A,C,D正确,则有a-b+c=0,且4a+2b+c=8,且4ac-b24a=3,解得a∈ ,不成立;若C错,则A,B, 故选:A.【分析】本题主要考查的是函数的零点和利用导数研究函数的极值,属于难题.解题时一定要抓住重要字眼“有且仅有一个”和“错误”,否则很容易出现错误.解推断结论的试题时一定要万分小心,除了作理论方面的推导论证外,利用特殊值进行检验,也可作必要的合情推理.
7
【答案】D
【考点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1, ∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;而当x= 时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;故f( )= ﹣3? +1>0;故a<﹣2;综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);故选:D.【分析】由题意可得f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可.
8
【答案】B
【考点】函数的零点
【解析】【解答】解:由题意可得函数f(x)的图象(蓝线) 和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,如图所示:KOA= ,数形结合可得 <k<1,故选:B. 【分析】画出函数f(x)、g(x)的图象,由题意可得函数f(x)的图象(蓝线)和函数g(x)的图象(红线)有两个交点,数形结合求得k的范围.
9
【答案】B
【考点】函数与方程的综合运用 【解析】【解答】解:由 ,故 = =1, 由 ,故 × = × <1,+ = ,故I2<I1<I3 , 故选:B.【分析】根据记Ik=|fk(a1)﹣fk(a0)|+|fk(a2)﹣fk(a1)丨+…+|fk(a99)﹣fk(a98)|,分别求出I1 , I2 , I3与1的关系,继而得到答案
10
【答案】A
【考点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:曲线y=sinx上存在点(x0 , y0)使得f(f(y0))=y0 , 则y0∈[﹣1,1] 考查四个选项,B,D两个选项中参数值都可取0,C,D两个选项中参数都可取e+1,A,B,C,D四个选项参数都可取1,由此可先验证参数为0与e+1时是否符合题意,即可得出正确选项当a=0时, ,此是一个增函数,且函数值恒非负,故只研究y0∈[0,1]时f(f(y0))=y0是否成立由于 是一个增函数,可得出f(y0)≥f(0)=1,而f(1)= >1,故a=0不合题意,由此知B,D两个选项不正确当a=e+1时, 此函数是一个增函数, =0,而f(0)没有意义,故a=e+1不合题意,故C,D两个选项不正确综上讨论知,可确定B,C,D三个选项不正确,故A选项正确故选A【分析】考查题设中的条件,函数f(f(y0))的解析式不易得出,直接求最值有困难,考察四个选项,发现有两个特值区分开了四个选项,0出现在了B,D两个选项的范围中,e+1出现在了C,D两个选项所给的范围中,故可通过验证参数为0与e+1时是否符合题意判断出正确选项
11
【答案】B
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:函数f(x)=2x|log0.5x|﹣1,令f(x)=0, 在同一坐标系中作出y=( )x . 与y=|log0.5x|,如图,由图可得零点的个数为2.故选B. 【分析】通过令f(x)=0,将方程的解转化为函数图象的交点问题,从而判断函数的零点个数. 21·cn·jy·com
12
【答案】A
【考点】函数零点的判定定理
【解析】【解答】解:∵a<b<c,∴f(a)=(a﹣b)(a﹣c)>0,f(b)=(b﹣c)(b﹣a)<0,f(c)=(c﹣a)(c﹣b)>0, 由函数零点存在判定定理可知:在区间(a,b),(b,c)内分别存在一个零点;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.故选A.【分析】由函数零点存在判定定理可知:在区间(a,b),(b,c)内分别存在一个零点;又函数f(x)是二次函数,最多有两个零点,即可判断出.
13
【答案】8
【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法,函数的周期性,对数函数的图像与性质,根的存在性及根的个数判断 【解析】【解答】解:∵在区间[0,1)上,f(x)= ,第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1,2)上,f(x)= ,此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2,3)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3,4)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4,5)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5,6)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6,7)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7,8)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8,9)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9,+∞)上,f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:8【分析】由已知中f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x)= ,其中集合D={x|x= ,n∈N*},分析f(x)的图象与y=lgx图象交点的个数,进而可得答案.
14
【答案】(3,+∞)
【考点】根的存在性及根的个数判断 【解析】【解答】解:当m>0时,函数f(x)=? 的图象如下:∵x>m时,f(x)=x2﹣2mx+4m=(x﹣m)2+4m﹣m2>4m﹣m2 , ∴y要使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,必须4m﹣m2<m(m>0),即m2>3m(m>0),解得m>3,∴m的取值范围是(3,+∞),故答案为:(3,+∞). 【分析】作出函数f(x)= 的图象,依题意,可得4m﹣m2<m(m>0),解之即可.;本题考查根的存在性及根的个数判断,数形结合思想的运用是关键,分析得到4m﹣m2<m是难点,属于中档题.
15
【答案】-2;1
【考点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:∵f(x)=x3+3x2+1,∴f(x)﹣f(a)=x3+3x2+1﹣(a3+3a2+1)=x3+3x2﹣(a3+3a2)∵(x﹣b)(x﹣a)2=(x﹣b)(x2﹣2ax+a2)=x3﹣(2a+b)x2+(a2+2ab)x﹣a2b,且f(x)﹣f(a)=(x﹣b)(x﹣a)2 , ∴ ,解得 或 (舍去),故答案为:﹣2;1.【分析】根据函数解析式化简f(x)﹣f(a),再化简(x﹣b)(x﹣a)2 , 根据等式两边对应项的系数相等列出方程组,求出a、b的值.本题考查函数与方程的应用,考查化简能力和方程思想,属于中档题.
16
【答案】(3,+∞)
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:当m>0时,函数f(x)= 的图象如下:∵x>m时,f(x)=x2﹣2mx+4m=(x﹣m)2+4m﹣m2>4m﹣m2 , ∴y要使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,必须4m﹣m2<m(m>0),即m2>3m(m>0),解得m>3,∴m的取值范围是(3,+∞),故答案为:(3,+∞). 【分析】作出函数f(x)= 的图象,依题意,可得4m﹣m2<m(m>0),解之即可.;本题考查根的存在性及根的个数判断,数形结合思想的运用是关键,分析得到4m﹣m2<m是难点,属于中档题.
17
【答案】2
【考点】诱导公式一,诱导公式的推导,二倍角的正弦,二倍角的余弦,函数的零点
【解析】【解答】因为? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??所以函数的零点个数为函数与图像的交点的个数,函数与图像如图,由图知,两函数图象有2个交点,所以函数有2个零点. 【分析】数形结合思想方法是高考考查的重点.?已知函数的零点个数,一般利用数形结合转化为两个图象的交点个数,这时图形一定要准确。这种数形结合的方法能够帮助我们直观解题.由“数”想图,借“图”解题.
18
【答案】0【考点】函数的零点
【解析】【解答】由函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,可得|2x-2|=b有两个不等的根,从而可得函数y=|2x-2|函数y=b的图象有两个交点,结合函数的图象可得0
19
【答案】(0, )
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|x2﹣2x+ |,若函数y=f(x)﹣a在区间[﹣3,4]上有10个零点(互不相同),在同一坐标系中画出函数f(x)与y=a的图象如图:由图象可知 . 故答案为:(0, ). 【分析】在同一坐标系中画出函数的图象与直线y=a的图象,利用数形结合判断a的范围即可. 【出处:21教育名师】
20
【答案】(0,1)∪(9,+∞)
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|, 作出函数y=f(x),y=g(x)=a|x﹣1|的图象,当a≤0,两个函数的图象不可能有4个交点,不满足条件,则a>0,此时g(x)=a|x﹣1|= ,当﹣3<x<0时,f(x)=﹣x2﹣3x,g(x)=﹣a(x﹣1),当直线和抛物线相切时,有三个零点,此时﹣x2﹣3x=﹣a(x﹣1),即x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a=0,即a2﹣10a+9=0,解得a=1或a=9,当a=9时,g(x)=﹣9(x﹣1),g(0)=9,此时不成立,∴此时a=1,要使两个函数有四个零点,则此时0<a<1,若a>1,此时g(x)=﹣a(x﹣1)与f(x),有两个交点,此时只需要当x>1时,f(x)=g(x)有两个不同的零点即可,即x2+3x=a(x﹣1),整理得x2+(3﹣a)x+a=0,则由△=(3﹣a)2﹣4a>0,即a2﹣10a+9>0,解得a<1(舍去)或a>9,综上a的取值范围是(0,1)∪(9,+∞),方法2:由f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,若x=1,则4=0不成立,故x≠1,则方程等价为a= = =| |=|x﹣1+ +5|,设g(x)=x﹣1+ +5,当x>1时,g(x)=x﹣1+ +5≥ ,当且仅当x﹣1= ,即x=3时取等号,当x<1时,g(x)=x﹣1+ +5 =5﹣4=1,当且仅当﹣(x﹣1)=﹣ ,即x=﹣1时取等号,则|g(x)|的图象如图:若方程f(x)﹣a|x﹣1|=0恰有4个互异的实数根,则满足a>9或0<a<1,故答案为:(0,1)∪(9,+∞) 【分析】由y=f(x)﹣a|x﹣1|=0得f(x)=a|x﹣1|,作出函数y=f(x),y=a|x﹣1|的图象利用数形结合即可得到结论.
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【答案】【考点】函数的零点 【解析】【解答】解:∵函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为 的交点, ∴ = .∵0≤φ<π,∴ ,∴ +φ= ,解得φ= .故答案为: .【分析】由于函数y=cosx与y=sin(2x+φ),它们的图象有一个横坐标为 的交点,可得 = .根据φ的范围和正弦函数的单调性即可得出.
22
【答案】16
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值,函数与方程的综合运用 21教育网
【解析】【解答】解:∵函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称, ∴f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0,即[1﹣(﹣3)2][(﹣3)2+a?(﹣3)+b]=0且[1﹣(﹣5)2][(﹣5)2+a?(﹣5)+b]=0,解之得 ,因此,f(x)=(1﹣x2)(x2+8x+15)=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15,求导数,得f′(x)=﹣4x3﹣24x2﹣28x+8,令f′(x)=0,得x1=﹣2﹣ ,x2=﹣2,x3=﹣2+ ,当x∈(﹣∞,﹣2﹣ )时,f′(x)>0;当x∈(﹣2﹣ ,﹣2)时,f′(x)<0;当x∈(﹣2,﹣2+ )时,f′(x)>0; 当x∈(﹣2+ ,+∞)时,f′(x)<0∴f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣ )、(﹣2,﹣2+ )上是增函数,在区间(﹣2﹣ ,﹣2)、(﹣2+ ,+∞)上是减函数.又∵f(﹣2﹣ )=f(﹣2+ )=16,∴f(x)的最大值为16.故答案为:16.【分析】由题意得f(﹣1)=f(﹣3)=0且f(1)=f(﹣5)=0,由此求出a=8且b=15,由此可得f(x)=﹣x4﹣8x3﹣14x2+8x+15.利用导数研究f(x)的单调性,可得f(x)在区间(﹣∞,﹣2﹣ )、(﹣2,﹣2+ )上是增函数,在区间(﹣2﹣ ,﹣2)、(﹣2+ ,+∞)上是减函数,结合f(﹣2﹣ )=f(﹣2+ )=16,即可得到f(x)的最大值.
模拟题精练
一、单选题
1【答案】C
【考点】函数与方程的综合运用 【解析】【解答】解:∵log x+log3y=m,即log3 +log3y=log3 =m, ∴ =3m , ∵m∈[﹣1,1],∴ ∈[ ,3].∵3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2 , ∴3a﹣18 +(2a+3) ≥1﹣2 + ,令 =t,则2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1≥0,设f(t)=2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1,∵不等式3ax2﹣18xy+(2a+3)y2≥(x﹣y)2有解,∴f(t)在[ ,3]上的最大值fmax(x)≥0,(i)当a=﹣1时,f(t)=﹣16t﹣4,∴fmax(t)=f( )=﹣ ﹣4<0,不符合题意;(ii)若a<﹣1,则f(t)开口向下,对称轴为t= <0,∴f(t)在[ ,3]上单调递减,∴fmax(t)=f( )= ﹣6<0,不符合题意;(iii)若a>﹣1,则f(t)开口向上,对称轴为t= >0,①若0< ≤ ,即a≥11时,f(t)在[ ,3]上单调递增,∴fmax(t)=f(3)=21a﹣31>0,符合题意;②若 ,即﹣1<a 时,f(t)在[ ,3]上单调递减,∴fmax(t)=f( )= ﹣6≤ ﹣6<0,不符合题意;③若 < <3,即 <a<11时,f(t)在[ ,3]上先减后增,∴fmax(t)=f( )或fmax(t)=f(3),∴f( )= ﹣6≥0或f(3)=21a﹣31>0,解得a≥ 或a≥ ,又 <a<11,∴ ≤a<11,综上,a的取值范围是[ ,+∞).故选C.【分析】根据对数运算性质可得 =3m , 令 =t,则不等式可化简为2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1≥0,令f(t)=2(a+1)t2﹣16t+3a﹣1,则问题转化为fmax(t)≥0,讨论对称轴与开口方向,根据二次函数的性质求出fmax(t)即可得出a的范围. 21·世纪*教育网
2【答案】D
【考点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:函数f(x)=lnx﹣x3与g(x)=x3﹣ax的图象上存在关于x轴的对称点, ∴f(x)=﹣g(x)有解,∴lnx﹣x3=﹣x3+ax,∴lnx=ax,在(0,+∞)有解,分别设y=lnx,y=ax,若y=ax为y=lnx的切线,∴y′= ,设切点为(x0 , y0),∴a= ,ax0=lnx0 , ∴x0=e,∴a= ,结合图象可知,a≤ 故选:D. 【分析】由题意可知f(x)=﹣g(x)有解,即y=lnx与y=ax有交点,根据导数的几何意义,求出切点,结合图象,可知a的范围. 2-1-c-n-j-y
3【答案】C
【考点】函数零点的判定定理 【解析】【解答】解:易知函数f(x)=lnx﹣( )x﹣2在其定义域上单调递增且连续, f(2)=ln2﹣1<0,f(3)=ln3﹣ >0;故f(2)?f(3)<0,则x0所在的区间是(2,3).故选:C.【分析】易知函数f(x)=lnx﹣( )x﹣2在其定义域上单调递增且连续,再由函数零点的判定定理确定即可. 【来源:21cnj*y.co*m】
4
【答案】B
【考点】根的存在性及根的个数判断 【解析】【解答】解:当x<0时,令f(x)=e﹣a+ 得x﹣1=﹣a,即x=1﹣a, 当x≥0时,令f(x)=e﹣a+ 得ex﹣1+ x2﹣(a+1)x+ =e﹣a+ ,显然方程无解.∴1﹣a<0,即a>1,∵f[﹣f(x)]=e﹣a+ ,∴﹣f(x)=1﹣a,即f(x)=a﹣1,∴f(x)=a﹣1有三解,当x<0时,f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,且x→﹣∞时,f(x)→ ,当x≥0时,f′(x)=ex﹣1+ax﹣a﹣1,∴f′(x)是增函数,且f′(1)=0,∴当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,又f(1)=0,当x→+∞时,f(x)→+∞,作出f(x)的大致函数图象如图所示: ∵f(x)=a﹣1有三解,∴ ,解得2 .故选B.【分析】求出f(x)=e﹣a+ 的解为1﹣a,即可得出f(x)=a﹣1有三解,判断f(x)的单调性,计算最值,作出f(x)的图象,根据图象得出关于a的不等式,即可解出a的范围.
5【答案】A
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:由|2x3﹣8x|+mx=4得|2x3﹣8x|=4﹣mx, 作出y=|2x3﹣8x|和y=4﹣mx的函数图象, 当0<x<2时,y=|2x3﹣8x|=﹣2x3+8x,若直线y=4﹣mx经过点(﹣2,0),则﹣m=2,即m=﹣2,若直线y=4﹣mx与y=﹣2x3+8x相切,切点坐标为(x0 , y0),则 ,解得x0=1,y0=6,m=﹣2,由图象的对称性可知,若直线y=4﹣mx与y=|2x3﹣8x|的图象有2个交点,∴﹣m>2或﹣m<﹣2,即m<﹣2或m>2.故选:A.【分析】作出y=|2x3﹣8x|和y=4﹣mx的函数图象,根据图象交点个数判断直线y=4﹣mx的斜率的范围,从而得出m的范围. www.21-cn-jy.com
6【答案】C
【考点】函数的零点
【解析】【解答】解:∵ ,∴a>1,0<b<1, 作出y=ax , y=bx , y=logax,y=logbx的函数图象, 由图象可知x1<x3<x2 . 故选C.【分析】作出函数图象,根据图象判断大小关系.
7【答案】A
【考点】根的存在性及根的个数判断
【解析】【解答】解:设f(x)与g(x)的共同切线的切点为(x0 , y0), ∵f(x)=x2﹣3,g(x)=mex , ∴f′(x)=2x,g(x)=mex , ∴f′(x0)=g′(x0),f(x0)=g(x0),∴2x0= ,x02﹣3= ,∴x0=x02﹣3,解得x0=3,或x0=﹣1(舍去)当x0=3,∴6=me3 , 即m= ,∵方程f(x)=g(x)有三个不同的实根,由图象可知,∴0<m< ,故选:A. 【分析】设f(x)与g(x)的共同切线的切点为(x0 , y0),根据导数求出切点,即可求出m的值,结合图象可知m的取值范围.
8【答案】B
【考点】根的存在性及根的个数判断 【解析】【解答】解:f′(x)=exlnx+ =ex(lnx+ ), 令g(x)=lnx+ ,则g′(x)= ﹣ = ,∴当0<x<1时,g′(x)<0,当x>1时,g′(x)>0,∴g(x)在( ,1)上单调递减,在(1,e)上单调递增,∴g(x)≥g(1)=1,∴f′(x)>0,∴f(x)在[ ,e]上单调递增,∴f(x)在[ ,e]上的值域为[﹣e ,ee].∵对 使得方程f(x)=k有解,∴ ,解得a≥ee . 故选B.【分析】利用导数判断f(x)的单调性,得出f(x)在[ ,e]上的值域,从而得出a的范围.
9【答案】B
【考点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:∵定义在R上的奇函数f(x), ∴f(﹣x)=﹣f(x),∵当x≥0时,f(x)= ,∴当x≥0时,f(x)= ,得出x<0时,f(x)= 画出图象得出: 如图从左向右零点为x1 , x2 , x3 , x4 , x5 , 根据对称性得出:x1+x2=﹣4×2=﹣8,x4+x5=2×4=8,﹣log (﹣x3+1)=a,x3=1﹣3a , 故x1+x2+x3+x4+x5=﹣8+1﹣3a+8=1﹣3a , 故选:B【分析】利用奇偶函数得出当x≥0时,f(x)= ,x≥0时,f(x)= ,画出图象,根据对称性得出零点的值满足x1+x2 , x4+x5的值,关键运用对数求解x3=1﹣3a , 整体求解即可.
10【答案】B 【考点】函数零点的判定定理
【解析】【解答】解:(1)若a<0,|f(x)|≥0,显然|f(x)|=a无解,不符合题意;(2)若a=0,则|f(x)|=0的解为x=1,不符合题意;(3)若a>0,作出y=|f(x)|的哈数图象如图所示: ∵|f(x)|=a有三个解,∴a>2,故选B.【分析】作出|f(x)|的函数图象,根据零点个数判断a的范围.
11【答案】A
【考点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:令f(x)﹣g(x)=x+ex﹣a﹣1n(x+2)+4ea﹣x , 令y=x﹣ln(x+2),y′=1﹣ = ,故y=x﹣ln(x+2)在(﹣2,﹣1)上是减函数,(﹣1,+∞)上是增函数,故当x=﹣1时,y有最小值﹣1﹣0=﹣1,而ex﹣a+4ea﹣x≥4,(当且仅当ex﹣a=4ea﹣x , 即x=a+ln2时,等号成立);故f(x)﹣g(x)≥3(当且仅当等号同时成立时,等号成立);故x=a+ln2=﹣1,即a=﹣1﹣ln2.故选:A.【分析】令f(x)﹣g(x)=x+ex﹣a﹣1n(x+2)+4ea﹣x , 运用导数求出y=x﹣ln(x+2)的最小值;运用基本不等式可得ex﹣a+4ea﹣x≥4,从而可证明f(x)﹣g(x)≥3,由等号成立的条件,从而解得a. 21cnjy.com
12【答案】C
【考点】函数奇偶性的性质,函数零点的判定定理
【解析】【解答】解:对于A,函数是偶函数,不存在零点,不正确; 对于B,函数不是偶函数,不正确;对于C,既是偶函数又存在零点,正确;对于D,函数不是偶函数,不正确.故选C.【分析】先判定函数的奇偶性、再确定函数是否存在零点. 【版权所有:21教育】
二、填空题
13【答案】(﹣∞,﹣1)∪(0, ]
【考点】根的存在性及根的个数判断 【解析】【解答】解:∵f(x+1)= ,∴f(x)= , 当x∈(﹣1,0)时,x+1∈(0,1),∴f(x)= .x∈(﹣1,0).作出f(x)在(﹣1,1]上的函数图形,如图所示: 令f(x)﹣4ax﹣a=0得f(x)=4a(x+ ),∴y=f(x)与直线y=4a(x+ )在(﹣1,1]上有两个交点.若直线y=4a(x+ )经过点(1,1),则a= ;若直线y=4a(x+ )与y= 相切,联立方程组 ,消元得4ax2+(5a+1)x+a=0,令△=(5a+1)2﹣16a2=0得a=﹣1或a=﹣ .当a=﹣ 时,方程的解为x=﹣ = ,不符合题意;故a=﹣1.∴a<﹣1或0<a< .故答案为: .【分析】求出f(x)在(﹣1,0)上的解析式,作出函数图形,根据f(x)与直线y=4ax+a有两个交点判断a的临界值,得出a的范围. 21*cnjy*com
14【答案】( ,1)
【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法,函数零点的判定定理
【解析】【解答】解:∵函数f(x)= 有3个零点, ∴a>0 且 y=ax2+2x+1在(﹣2,0)上有2个零点,∴ ,解得 <a<1,故答案为:( ,1). 【分析】由题意可得,a>0 且 y=ax2+2x+1在(﹣2,0)上有2个零点,再利用二次函数的性质求得a的范围.
15【答案】1个
【考点】函数零点的判定定理
【解析】【解答】解:∵函数f(x)=x3+bx+c是增函数, ∴函数f(x)=x3+bx+c至多有一个零点,又∵ ,且函数f(x)连续,∴f(x)在(﹣ , )上有零点,故f(x)的零点的个数为1个,故答案为:1个.【分析】由函数的单调性及函数零点的判定定理可知函数有且只有一个零点.
16【答案】﹣19m
【考点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:∵f(x)是偶函数, ∴g(x)=x3f(x)是奇函数,∴g(x)的图象关于原点(0,0)对称,∴F(x)=(x+2)3f(x+2)﹣17=g(x+2)﹣17关于点(﹣2,﹣17)对称,又G(x)=﹣ 关于点(﹣2,﹣17)对称,∴ = =﹣2m,= =﹣17m,∴ (xi+yi)= + =﹣19m.故答案为:﹣19m.【分析】判断F(x)与G(x)的对称性,找出对称中心,利用交点的对称性得出结论.