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微專題22函數(shù)嵌套問(wèn)題【題型歸納目錄】題型一:“”型問(wèn)題題型二:“”型問(wèn)題題型三:復(fù)合函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題題型四:復(fù)合函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題題型五:含參二次函數(shù)復(fù)合型零點(diǎn)問(wèn)題題型六:零點(diǎn)求和問(wèn)題題型七:其他型【典型例題】題型一:“”型問(wèn)題例1.設(shè)函數(shù),是函數(shù)的所有零點(diǎn)中的最大值,若,,則.【解析】解:函數(shù),當(dāng)時(shí),;作函數(shù)的圖象如下:解,得到或,又是函數(shù)的所有零點(diǎn)中的最大值,所以,且(2),(3),因?yàn)椋?,所以,故答案為?.例2.設(shè)函數(shù),則當(dāng)時(shí),函數(shù)的最大值等于,若是函數(shù)的所有零點(diǎn)中的最大值,且,,則.【解析】解:當(dāng)時(shí),;作函數(shù)的圖象如下,解得,或;又是函數(shù)的所有零點(diǎn)中的最大值,;且(2),(3);故.故答案為:1,2.例3.已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為A.3 B.4 C.5 D.6【解析】解:令,可得或或,函數(shù)的圖象如圖所示,由圖象可知,當(dāng)時(shí),有1個(gè)解;當(dāng)時(shí),有3個(gè)解;當(dāng)時(shí),有1個(gè)解.綜上所述,函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為5個(gè).故選:.變式1.已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為A.4 B.7 C.8 D.9【解析】解:令,解得或,則令,可得或,作出函數(shù)的圖象如圖所示,由圖象可知,有3個(gè)零點(diǎn),有3個(gè)零點(diǎn),有1個(gè)零點(diǎn),故函數(shù)有7個(gè)零點(diǎn).故選:.變式2.已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【解析】解:設(shè),解,得或,①當(dāng)時(shí),由,得或,即得或;②當(dāng)時(shí),由得,即或,即或,綜合①②得:函數(shù)的零點(diǎn)為:或或或共4個(gè);故選:.變式3.已知函數(shù),集合,,,,若為單元素集,試求的值.【解析】集合,,為單元集,,,,,當(dāng)時(shí),不符題意,故,當(dāng)時(shí),△,解得:,,△,,方程無(wú)解,不符為單元集,故.方程有2個(gè)不相等的實(shí)數(shù)解:,當(dāng)時(shí)有,解得:或(舍去).同理當(dāng)時(shí)有:或(舍去).綜上,.題型二:“”型問(wèn)題例4.已知函數(shù),(1)求(1)的值;(2)若方程有4個(gè)實(shí)數(shù)根.求實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】解:(1)(1),(1),即(1).(2)令,則原方程化為,易知方程在內(nèi)有2個(gè)不同的解,則原方程有4個(gè)解等價(jià)于函數(shù)與的圖象有2個(gè)不同的交點(diǎn),作出函數(shù)的圖象,如圖;(1),,由圖象可知,當(dāng)時(shí),函數(shù),與有2個(gè)不同的交點(diǎn),即所求的取值范囿是,.例5.設(shè)函數(shù),,.(1)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間.(2)若關(guān)于的方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)很,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】解:(1)令得,,或;當(dāng),或時(shí),,當(dāng)時(shí),;;①當(dāng)時(shí),函數(shù)為增函數(shù);時(shí),函數(shù)為減函數(shù);②當(dāng)時(shí),令,,設(shè),則:,,,時(shí),,為減函數(shù),,時(shí),,為增函數(shù);令,則,當(dāng)時(shí),為增函數(shù),為減函數(shù),故為減函數(shù);當(dāng)時(shí),為增函數(shù),為增函數(shù),故為增函數(shù);當(dāng)時(shí),為減函數(shù),為增函數(shù),故為減函數(shù);當(dāng)時(shí),為減函數(shù),為減函數(shù),故為增函數(shù);綜上所述,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,,,,,;(2)由(1)可得,當(dāng)或時(shí),;時(shí),取得極大值;時(shí),取得極小值1;時(shí),取得極小值1.由方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)很,即為的圖象與直線有4個(gè)交點(diǎn).則的取值范圍是,.例6.設(shè)函數(shù),,,求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間.【解析】解:令得,,或;當(dāng),或時(shí),,當(dāng)時(shí),;;(1)當(dāng)時(shí),函數(shù)為減函數(shù);(2)當(dāng)時(shí),令,,設(shè),則:,,;時(shí),,為減函數(shù),時(shí),,為增函數(shù);令,則,當(dāng)時(shí),為增函數(shù),為減函數(shù),故為減函數(shù);當(dāng)時(shí),為增函數(shù),為增函數(shù),故為增函數(shù);當(dāng)時(shí),為減函數(shù),為增函數(shù),故為減函數(shù);當(dāng)時(shí),為減函數(shù),為減函數(shù),故為增函數(shù);(3)當(dāng)時(shí),為增函數(shù);綜上所述,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,,,.變式4.已知函數(shù),,若函數(shù)有4個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【解析】解:由題意可得函數(shù)與函數(shù)有4個(gè)交點(diǎn),如圖所示:,結(jié)合圖象可得,故答案為,.變式5.已知函數(shù),,則當(dāng)方程有6個(gè)解時(shí)的取值范圍是A. B.或 C. D.【解析】解:函數(shù),,,令得:,或,故當(dāng)時(shí),函數(shù)取極大值1,當(dāng)時(shí),函數(shù)取極小值;則與的交點(diǎn)情況為:當(dāng),或時(shí),有一個(gè)交點(diǎn);當(dāng),或時(shí),有兩個(gè)交點(diǎn);當(dāng)時(shí),有三個(gè)交點(diǎn);與的交點(diǎn)情況為:當(dāng)時(shí)有兩個(gè)交點(diǎn),一個(gè)在區(qū)間上,一個(gè)在區(qū)間上;當(dāng)時(shí)有兩個(gè)交點(diǎn),一個(gè)為,一個(gè)為;當(dāng)時(shí)有兩個(gè)交點(diǎn),一個(gè)在區(qū)間上,一個(gè)在區(qū)間,上.若方程有6個(gè)解,有兩個(gè)根,均在上,故,故選:.題型三:復(fù)合函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題例7.定義:若函數(shù)對(duì)于其定義域內(nèi)的某一數(shù),有,則稱是的一個(gè)不動(dòng)點(diǎn),已知函數(shù).(1)當(dāng),時(shí),求函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn);(2)若對(duì)任意的實(shí)數(shù),函數(shù)恒有兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn),求的取值范圍;(3)在(2)的條件下,若圖象上兩個(gè)點(diǎn)、的橫坐標(biāo)是函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn),且、的中點(diǎn)在函數(shù)的圖象上,求的最小值.【解析】解:(1),由,解得或,所以所求的不動(dòng)點(diǎn)為或.(2)令,則①,由題意,方程①恒有兩個(gè)不等實(shí)根,所以△,即恒成立,則△,故.(3)設(shè),,,,,,又的中點(diǎn)在該直線上,所以,,而,應(yīng)是方程①的兩個(gè)根,所以,即,,當(dāng)時(shí),.例8.定義:若函數(shù)對(duì)于其定義域內(nèi)的某一數(shù),有,則稱是的一個(gè)不動(dòng)點(diǎn).已知函數(shù).當(dāng),時(shí),求函數(shù)的不動(dòng)點(diǎn);(Ⅱ)若對(duì)任意的實(shí)數(shù),函數(shù)恒有兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn),求的取值范圍.【解析】解:(Ⅰ)當(dāng),時(shí),,因?yàn)闉榈牟粍?dòng)點(diǎn),所以,即解得,,所以和3是的不動(dòng)點(diǎn).(Ⅱ)因?yàn)楹阌袃蓚€(gè)相異的不動(dòng)點(diǎn),即方程恒有兩個(gè)不同的解,即有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,所以恒成立,即對(duì)任意,恒成立,所以,所以,所以,所以的取值范圍為.例9.設(shè)函數(shù),,為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),若存在,使(b)成立,則的取值范圍是.【解析】解:存在,,使(b)成立存在,,使(b)(b)即函數(shù)與其反函數(shù)在,上有交點(diǎn)在,上為增函數(shù)函數(shù)與其反函數(shù)在,的交點(diǎn)在直線上,即函數(shù)與其反函數(shù)的交點(diǎn)就是與的交點(diǎn)令:,則方程在,上一定有解,.故答案為:.變式6.設(shè)函數(shù).若對(duì)任意,均有,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【解析】解:函數(shù).若對(duì)任意,均有,即為,即,可得恒成立,由,即有,故答案為:.變式7.對(duì)于函數(shù),若,則稱為的“不動(dòng)點(diǎn)”,若,則稱為的“穩(wěn)定點(diǎn)”,記,,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.對(duì)于函數(shù),有成立 B.若是二次函數(shù),且是空集,則為空集 C.對(duì)于函數(shù),有成立 D.對(duì)于函數(shù),存在,使得成立【解析】解:對(duì)于:函數(shù),,故正確;對(duì)于:若為二次函數(shù),是空集,則對(duì)任意實(shí)數(shù),方程無(wú)解,這樣也無(wú)解,所以也為空集,故正確;對(duì)于:函數(shù)為單調(diào)減函數(shù),任取,則,而,即,反之,任取,則,若,則,出現(xiàn)矛盾,若,則,出現(xiàn)矛盾,所以,則,綜上所述,,故正確;對(duì)于:對(duì)于函數(shù),由,得,當(dāng)時(shí),,所以,,又,所以,所以,故錯(cuò)誤;故選:.變式8.對(duì)于函數(shù),若,則稱為函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”:若,則稱為的“穩(wěn)定點(diǎn)”,如果函數(shù)的穩(wěn)定點(diǎn)恰是它的不動(dòng)點(diǎn),那么的取值范圍為A. B. C. D.【解析】解:為函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”,則方程,即有實(shí)根,故△,,如果“穩(wěn)定點(diǎn)”恰是它的“不動(dòng)點(diǎn)”,則上述方程的根為方程,即的實(shí)根,方程可化為:,即,利用平方差公式分解因式得,,,函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”恰是它的“不動(dòng)點(diǎn)”,方程無(wú)實(shí)數(shù)根,,,綜上,,故選:.變式9.對(duì)于函數(shù),若,則稱為函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”;若,則稱為函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”.如果函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”恰是它的“不動(dòng)點(diǎn)”,那么實(shí)數(shù)的取值范圍是A., B., C., D.,【解析】解:為函數(shù)的“不動(dòng)點(diǎn)”,則方程,即有實(shí)根,故△,,如果“穩(wěn)定點(diǎn)”恰是它的“不動(dòng)點(diǎn)”,則上述方程的根為方程,即的實(shí)根,方程可化為:,即,利用平方差公式分解因式得,,,函數(shù)的“穩(wěn)定點(diǎn)”恰是它的“不動(dòng)點(diǎn)”,方程無(wú)實(shí)數(shù)根,,,當(dāng)時(shí),解得,此時(shí)的解為,,兩方程具有相同的實(shí)根,能同時(shí)滿足有實(shí)根且有實(shí)根,因此滿足題意.綜上,,故選:.變式10.設(shè)函數(shù).若存在,,使(b)成立,則的取值范圍是A., B., C., D.,【解析】解:由(b),可得(b)(b),其中是函數(shù)的反函數(shù)因此命題“存在,使(b)成立”,轉(zhuǎn)化為“存在,,使(b)(b)”,即的圖象與函數(shù)的圖象有交點(diǎn),且交點(diǎn)的橫坐標(biāo),,的圖象與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,的圖象與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)必定在直線上,由此可得,的圖象與直線有交點(diǎn),且交點(diǎn)橫坐標(biāo),,根據(jù),化簡(jiǎn)整理得.,,即,,,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得出:即實(shí)數(shù)的取值范圍為,.故選:.變式11.設(shè)函數(shù),為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),若存在,使(b)成立,則的取值范圍A., B., C., D.,【解析】解:因?yàn)榇嬖冢?,使(b)成立,所以存在,,使(b)(b),即函數(shù)與其反函數(shù)在,上有交點(diǎn),因?yàn)楹瘮?shù)在,上為單調(diào)遞增函數(shù),所以函數(shù)與其反函數(shù)在,的交點(diǎn)在直線上,即函數(shù)與其反函數(shù)的交點(diǎn)即為與的交點(diǎn),令,即在,上有解,所以在,上有解,因?yàn)樵?,上單調(diào)遞增,所以,則的取值范圍為,.故選:.變式12.設(shè)函數(shù),若存在,,使得(b)成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是A., B., C., D.,【解析】解:由(b),可得(b)(b),其中是函數(shù)的反函數(shù)因此命題“存在,使(b)成立”,轉(zhuǎn)化為“存在,,使(b)(b)”,即的圖象與函數(shù)的圖象有交點(diǎn),且交點(diǎn)的橫坐標(biāo),,的圖象與的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,的圖象與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)必定在直線上,由此可得,的圖象與直線有交點(diǎn),且交點(diǎn)橫坐標(biāo),,根據(jù),化簡(jiǎn)整理得.記,,由,,可得,,即.即實(shí)數(shù)的取值范圍為,.故選:.變式13.設(shè)函數(shù).若方程有解,則的取值范圍為A. B. C. D.,【解析】解:設(shè),,則方程等價(jià)為,即,,即,在時(shí)有解,即,在時(shí)成立,設(shè),當(dāng)時(shí),取得最大值,,即,故選:.題型四:復(fù)合函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題例10.設(shè),都是定義在上的函數(shù),若函數(shù)有零點(diǎn),則函數(shù)不可能是A. B. C. D.【解析】解:函數(shù)有零點(diǎn),方程有解,,有解,若,則可判斷有解,故成立;若,則可判斷有解,故成立;若,則可判斷有解,故成立;若,則可判斷無(wú)解,故不成立;故選:.例11.和都是定義在上的函數(shù),且方程有實(shí)數(shù)解,則不可能是A. B. C. D.【解析】解:因?yàn)椋?,得,即,所以與是等價(jià)的,即有解,也有解,也就是說(shuō)有解得都是有可能的,.當(dāng)時(shí),成立;.當(dāng)時(shí),結(jié)合圖象有解;.當(dāng)時(shí),即,當(dāng)時(shí),得,舍去;當(dāng)時(shí),無(wú)解,故方程無(wú)解,錯(cuò)誤;.當(dāng)時(shí),得有解.故選:.例12.函數(shù)、都是定義在上的函數(shù),若方程有解,則函數(shù)不可能是A. B. C. D.【解析】解:方程有解,得方程有實(shí)根,直接把四個(gè)答案分別代入,發(fā)現(xiàn)只有無(wú)解;題目要我們選不可能的,所以只能選無(wú)解的那個(gè).故選:.題型五:含參二次函數(shù)復(fù)合型零點(diǎn)問(wèn)題例13.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有7個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則A. B. C.或2 D.【解析】解:當(dāng)時(shí),由得或,當(dāng)時(shí),,由得均符合,由得,均符合,當(dāng)時(shí),,由得,均符合,由得(舍,符合,故時(shí),關(guān)于的方程有7個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,所以排除和;當(dāng)時(shí),由得或,當(dāng)時(shí),已經(jīng)解出,,均符合;當(dāng)時(shí),由,解得,由得,故時(shí),原方程只有5個(gè)不同實(shí)根,不符合題意,故排除.故選:.例14.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù)若關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則A.6 B.4或6 C.6或2 D.2【解析】解:題中原方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,結(jié)合函數(shù)的圖象可得,令,則關(guān)于的方程有一根為,另一個(gè)根大于4或等于0.把代入方程求得或.當(dāng)時(shí),關(guān)于的方程有一根為,另一個(gè)根等于1,不滿足條件.當(dāng)時(shí),關(guān)于的方程有一根為,另一個(gè)根等于9,滿足條件.故選:.例15.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則值為A.0 B.1 C. D.不能確定【解析】解:作函數(shù)的圖象,關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,方程有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)解1,,,,故,故選:.變式14.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有五個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則的取值范圍是A. B. C. D.【解析】解:作出的圖象如圖:設(shè),則方程等價(jià)為,由圖象可知,若關(guān)于的方程有五個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,即要求對(duì)應(yīng)于等于某個(gè)常數(shù)有3個(gè)不同實(shí)數(shù)解,故先根據(jù)題意作出的簡(jiǎn)圖:由圖可知,只有當(dāng)時(shí),它有三個(gè)根.所以有:①.再根據(jù)有兩個(gè)不等實(shí)根,則判別式△,解得,故或,故選:.變式15.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有五個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則的取值范圍是A. B. C. D.【解析】解:題中原方程有且只有5個(gè)不同實(shí)數(shù)解,即要求對(duì)應(yīng)于等于某個(gè)常數(shù)有3個(gè)不同實(shí)數(shù)解,故先根據(jù)題意作出的簡(jiǎn)圖:由圖可知,只有當(dāng)時(shí),它有三個(gè)根.所以有:①.再根據(jù)有兩個(gè)不等實(shí)根,得:△②結(jié)合①②得:或.故選:.變式16.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有4個(gè)不同的實(shí)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為A. B., C., D.【解析】解:作函數(shù)的圖象如下,,,或,結(jié)合圖象可知,方程有且僅有一個(gè)根,故方程有3個(gè)不同的根,故,故,故選:.變式17.(多選題)函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,據(jù)此可推測(cè),對(duì)任意的非零實(shí)數(shù),,,,,關(guān)于的方程的解集不可能是A., B.,3,6, C.,2,3, D.,4,16,【解析】解:的對(duì)稱軸為直線,設(shè)方程的解為,,則必有,,那么從圖象上看,,是一條平行于軸的直線,它們與有交點(diǎn),由對(duì)稱性,則方程的兩個(gè)解,要關(guān)于直線對(duì)稱,即,同理方程的兩個(gè)解,也要關(guān)于直線對(duì)稱,即,在中,可以找到對(duì)稱軸為直線,在中,可以找到對(duì)稱軸為直線,在中,找不到這樣的組合使得對(duì)稱軸一致,也就是說(shuō)無(wú)論怎么分組,都沒(méi)辦法使得其中兩個(gè)的和等于另外兩個(gè)的和,故答案不可能,在中,找不到這樣的組合使得對(duì)稱軸一致,也就是說(shuō)無(wú)論怎么分組,都沒(méi)辦法使得其中兩個(gè)的和等于另外兩個(gè)的和,故答案不可能,故選:.變式18.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),找出一組和的值,使得關(guān)于的方程有7個(gè)不同的實(shí)根.【解析】解:的圖象如圖所示:,滿足條件,理由如下:設(shè),,由圖象可得以上有關(guān)于的方程必須有一解為1,另一解在區(qū)間中,才會(huì)使得關(guān)于的方程有7個(gè)解.其中,有3個(gè)解,,有四個(gè)解.所以可令,,即可得方程,則,.故答案為:,.變式19.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),(2),.(1)求的解析式;(2)若關(guān)于的方程有7個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)的值.【解析】解:(1)由題意,(2);,;則,,;故;(2)作的圖象如下,則若使關(guān)于的方程有7個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,且有一個(gè)解為1或4;若1是得解,則;故或;若,則的兩個(gè)解為1,0;不成立;若,則的兩個(gè)解為1,4;由圖知不成立;若4是得解,則;故或;若,則的兩個(gè)解為4,9;不成立;故不存在.題型六:零點(diǎn)求和問(wèn)題例16.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有三個(gè)不同的解,,,則的值是A.1 B.3 C.5 D.10【解析】解:令,做出的函數(shù)圖象如下:由圖象可知當(dāng)時(shí),有三解,當(dāng)或時(shí),有兩解,當(dāng)時(shí),方程無(wú)解.關(guān)于的方程有三個(gè)不同的解,,,,當(dāng)時(shí),令解得,當(dāng)時(shí),令解得,當(dāng)時(shí),顯然是的解.不妨設(shè),則,,,.故選:.例17.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,,,則等于A.5 B.4 C.1 D.0【解析】解:分段函數(shù)的圖象如圖所示:由圖可知,只有當(dāng)時(shí),它有三個(gè)根.由,即,解得,或.關(guān)于的方程有且只有3個(gè)不同實(shí)數(shù)解,解分別是2,1,0,即,,,,故選:.例18.設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),則關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,2,3,4,,則A. B. C.2 D.1【解析】解:畫出的圖象,由于關(guān)于的方程有5個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,令,則有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,且其中一個(gè)為2,畫出直線,得到5個(gè)交點(diǎn),其橫坐標(biāo)為,,,,,設(shè),且,由于的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則,即有,則,故選:.變式20.(多選題)設(shè)定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若關(guān)于的方程有且僅有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,,,且.下列說(shuō)法正確的是A. B. C. D.【解析】解:因?yàn)楹瘮?shù),作出函數(shù)圖象

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