2.9 函數(shù)的零點與方程的解(2大考點+12大題型)(講義+精練)(解析版)-2026年新高考數(shù)學大一輪復習_第1頁
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文檔簡介

2.9函數(shù)的零點與方程的解目錄TOC\o"1-2"\h\z\u01課標要求 202落實主干知識 3一、函數(shù)的零點 3二、二分法 3常用二級結論 403探究核心題型 5題型一:函數(shù)零點所在區(qū)間的判定 5題型二:函數(shù)零點個數(shù)的判定 7題型三:根據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù) 11題型四:根據(jù)函數(shù)零點的范圍求參數(shù) 14題型五:用二分法求方程的近似解 17題型六:半分離參數(shù)法求零點問題 19題型七:嵌套函數(shù)與零點問題 23題型八:共零點問題 28題型九:零點比大小問題 33題型十:不動點問題 37題型十一:等值線問題 40題型十二:已知函數(shù)只有一個零點,求參數(shù)的具體值 4304好題賞析(一題多解) 4605數(shù)學思想方法 51①數(shù)形結合 51②轉化與化歸 55③分類討論 5706課時精練(真題、模擬題) 61基礎過關篇 61能力拓展篇 73

1、理解函數(shù)的零點與方程的解的聯(lián)系.2、理解函數(shù)零點存在定理,并能簡單應用.3、了解用二分法求方程的近似解.

一、函數(shù)的零點(1)函數(shù)零點的概念對于函數(shù),使的實數(shù)叫做函數(shù)的零點.(2)方程根與函數(shù)零點的關系方程有實數(shù)根函數(shù)有零點函數(shù)的圖象與軸有交點,且交點橫坐標為.(3)方程有實數(shù)根函數(shù)與函數(shù)有交點,且交點橫坐標為.(4)零點存在性定理如果函數(shù)在上的圖象是連續(xù)不斷的,且,那么函數(shù)在至少有一個零點,即存在,使得,這個也就是方程的解.注意:①符合該定理的條件,能確定在區(qū)間內有零點,但零點不一定唯一.②并不是所有的零點都可以用該定理來判定.不滿足該定理的函數(shù)也可能有零點.函數(shù)的零點有“變號零點”和“不變號零點”,零點存在性定理只適用“不變號零點”.③若在區(qū)間內有零點,且在區(qū)間上單調,則在內有唯一零點.④設,若在上有零點,則;二、二分法①二分法的概念對于在區(qū)間上連續(xù)不斷且的函數(shù),通過不斷地把它的零點所在區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.②用二分法求方程近似解的步驟(1)確定區(qū)間,驗證,給定精確度;(2)求區(qū)間的中點;(3)計算,(i)若,則就是函數(shù)的零點;(ii)若,則令(iii)若,則令(4)判斷是否達到精確度:即若,則得到零點近似值為(或);否則重復(2)~(4)常用二級結論(1)若連續(xù)不斷的函數(shù)在定義域上是單調函數(shù),則至多有一個零點.函數(shù)的零點不是一個“點”,而是方程的實數(shù)解.(2)圖象連續(xù)不斷的函數(shù),其相鄰兩個零點之間的所有函數(shù)值保持同號.(3)連續(xù)不斷的函數(shù)圖象通過零點時,函數(shù)值可能變號,也可能不變號.

題型一:函數(shù)零點所在區(qū)間的判定【例1】(2025·湖北十堰·模擬預測)函數(shù)的零點所在的區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】函數(shù)的定義域為,因為在上連續(xù)且為增函數(shù).且,則.由零點存在定理可知,函數(shù)的零點所在的區(qū)間是.故選:C.【解題總結】確定函數(shù)零點所在區(qū)間的常用方法(1)利用函數(shù)零點存在定理(2)數(shù)形結合法:通過畫函數(shù)圖象,觀察圖象與x軸在給定區(qū)間上是否有交點來判斷.【變式1-1】(2025·湖南長沙·模擬預測)已知函數(shù),若,則(

)A. B.C. D.以上都不對【答案】B【解析】求導得,當時,,所以在區(qū)間上單調遞增,當時,,所以在區(qū)間上單調遞減,根據(jù),,當時,,可作出圖象:所以當時,,根據(jù)圖象可知,,所以恒有,故B正確,由于,,所以,故C錯誤,故選:B.【變式1-2】已知實數(shù)是函數(shù)的一個零點,實數(shù)滿足,且,則(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】,其為上的單調遞減函數(shù),其中,,故只有一個零點,又,,又,所以,或,若,則,若,則,故,D正確,C錯誤;或,AB錯誤.故選:D【變式1-3】函數(shù)的零點,,則(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】函數(shù)是連續(xù)增函數(shù),,,所以函數(shù)的零點在內,所以,故選:C.【變式1-4】方程的根所在的區(qū)間為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】令,故函數(shù)為定義在上的連續(xù)函數(shù),且顯然為增函數(shù),因為,,,由零點存在定理可知,方程的根所在的區(qū)間為.故選:C.題型二:函數(shù)零點個數(shù)的判定【例2】(2025·吉林·模擬預測)函數(shù)的零點個數(shù)為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由的零點,轉化為的零點,因為均為減函數(shù),在上單調遞減且,又,,若存在,使得,只需,則即可,存在值,在上有且只有一個零點,即有且只有一個零點.故選:B【解題總結】求解函數(shù)零點個數(shù)的基本方法(1)直接法:令,方程有多少個不同的實數(shù)根,則有多少個零點.(2)定理法:利用函數(shù)零點存在定理時往往還要結合函數(shù)的單調性、奇偶性等.(3)圖象法:一般是把函數(shù)拆分為兩個簡單函數(shù),依據(jù)兩函數(shù)圖象的交點個數(shù)得出函數(shù)的零點個數(shù).【變式2-1】(2025·高三·四川·期中)已知實數(shù)滿足,則函數(shù)的零點個數(shù)為(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【解析】由題設,則或時,時,,所以在上遞增,在上遞減,且,由,即,而在R上遞增,在R上遞減,顯然,故,所以,又趨向時趨向趨向時趨向,綜上,共有3個零點.故選:D【變式2-2】函數(shù)在定義域內的零點個數(shù)是(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【解析】函數(shù)分別是R上的減函數(shù)和增函數(shù),則函數(shù)是減函數(shù),而,,所以函數(shù)在R上的零點個數(shù)是1.故選:B【變式2-3】已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)是(

)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】C【解析】當時,易知單調遞增,則;當時,,則,令,解得,令,解得,當時,,令,令,由函數(shù)與函數(shù)在上單調遞增,則函數(shù)在上單調遞增,所以,故函數(shù)在上無零點;當時,,令,則,化簡可得,,由對稱軸,當時,,當時,,所以方程在有兩個不相等的實數(shù)根,故函數(shù)在上有兩個零點;當時,,令,整理可得,易知該函數(shù)在上單調遞減,則,可得,由函數(shù)與函數(shù)在上單調遞增,則在上單調遞增,所以,故在上無零點.綜上所述,函數(shù)在其定義域內有兩個零點.故選:C.【變式2-4】(2025·高三·黑龍江哈爾濱·期末)已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)為A. B. C. D.【答案】B【解析】當時,,據(jù)此可得函數(shù)在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減,在區(qū)間上單調遞增,由函數(shù)的解析式易知函數(shù)在區(qū)間上單調遞減,繪制函數(shù)圖像如圖所示,注意到,故方程的,則原問題轉化為求方程時解的個數(shù)之和,由函數(shù)圖像易知滿足題意的零點個數(shù)為7個.本題選擇B選項.題型三:根據(jù)函數(shù)零點個數(shù)求參數(shù)【例3】(2025·遼寧鞍山·模擬預測)已知,若有唯一解,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】,,為偶函數(shù),,設,,則在有唯一零點.,當且僅當取等號.若,時,,則在單調遞增,又因為,所以在有唯一零點若,時,令得,即,解得或,其中,滿足要求,,其中,故在時恒成立,所以,即,不合要求,當時,,則在單調遞減,所以,時,,故在有1個零點.又,所以在上有兩個零點,不滿足題意,故的取值范圍為.故選:C.【解題總結】根據(jù)函數(shù)零點的情況求參數(shù)的三種常用方法(1)直接法:直接根據(jù)題設條件構建關于參數(shù)的不等式(組),再通過解不等式確定參數(shù)(范圍).(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉化成求函數(shù)值域確定參數(shù)范圍.(3)數(shù)形結合法:先對解析式變形,在同一平面直角坐標系中畫出函數(shù)的圖象,然后利用數(shù)形結合法求解.【變式3-1】(2025·甘肅白銀·模擬預測)已知函數(shù)有且僅有3個零點,則m的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由,得,令函數(shù),其定義域為,,函數(shù)為奇函數(shù),依題意,直線與函數(shù)的圖象有且僅有3個交點,求導得,函數(shù)在上單調遞減,曲線在點處的切線方程為,令,求導得,函數(shù)在上單調遞減,當時,;當時,,即當時,;當時,;當時,,作出的圖象,如圖:觀察圖象知,當時,直線與函數(shù)的圖象有且僅有3個交點,所以m的取值范圍是.故選:B.【變式3-2】(2025·北京昌平·二模)已知函數(shù)恰有三個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

).A. B. C.(,1) D.【答案】B【解析】因為,若時,,則有且僅有一個零點,不符合題意;若,當時,,則在上單調遞增,且,當時,,所以在上單調遞增,在上單調遞減,且,要使恰有三個零點,則,解得;若,當時,,則在上單調遞增,在上單調遞減,且,當時,,所以在上單調遞增,且,要使恰有三個零點,則,解得;綜上可得實數(shù)的取值范圍是.故選:B【變式3-3】(2025·湖南邵陽·三模)設,是定義在上的兩個周期函數(shù),的周期為8,的周期為4,且是奇函數(shù).當時,,,若在區(qū)間上,函數(shù)恰有8個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】當時,令,即且,故圖象是以為圓心,2為半徑的半圓,又的周期為8,若直線過時,即,在同一坐標系,在區(qū)間上的圖象如下,恰有8個交點,當直線與半圓且相切時,,所以,可得,結合圖知,當與半圓且相交時,只有一個交點,此時,上,恰有5個交點,綜上,實數(shù)的取值范圍是.故選:C題型四:根據(jù)函數(shù)零點的范圍求參數(shù)【例4】(2025·遼寧撫順·模擬預測)函數(shù)在區(qū)間內有零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】當時,由可得,令,因為函數(shù)、在上均為增函數(shù),故函數(shù)在上為增函數(shù),因為函數(shù)在區(qū)間內有零點,則函數(shù)在區(qū)間內有零點,所以,,解得,因此,實數(shù)的取值范圍是.故選:D.【解題總結】根據(jù)函數(shù)零點的情況求參數(shù)的三種常用方法(1)直接法:直接根據(jù)題設條件構建關于參數(shù)的不等式(組),再通過解不等式確定參數(shù)(范圍).(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉化成求函數(shù)值域確定參數(shù)范圍.(3)數(shù)形結合法:先對解析式變形,在同一平面直角坐標系中畫出函數(shù)的圖象,然后利用數(shù)形結合法求解.【變式4-1】已知函數(shù),若有且只有一個零點,且,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】顯然,否則函數(shù)有兩個零點,不符合題意,函數(shù),求導得,當時,由,得或,函數(shù)在上單調遞增,,則函數(shù)在上有一個零點,不符合題意;當時,由,得或,由,得,函數(shù)在上單調遞減,在上單調遞增,當時,取得極小值,當時,取得極大值,而,則在上有唯一零點,因為有且只有一個零點,且,則當且僅當,于是,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:A【變式4-2】(2025·高三·江西撫州·期中)若函數(shù)在區(qū)間上有零點,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】由題意,函數(shù),設為函數(shù)在上的零點,則,即,即點在直線上,又表示點到原點的距離的平方,則,即,令,則,因為,所以,在單調遞增.所以最小值為.故選:A【變式4-3】函數(shù)在上存在零點,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B.或 C. D.或【答案】B【解析】令,因為,所以函數(shù)圖象與軸有兩個交點,因為函數(shù)在上存在零點,且函數(shù)圖象連續(xù),所以,或,所以,或,解得或故選:B題型五:用二分法求方程的近似解【例5】用二分法求函數(shù)在區(qū)間內的零點時,需要的條件是(

)①在區(qū)間上是連續(xù)不斷的;②;③;④.A.①② B.①③ C.①④ D.②③【答案】A【解析】根據(jù)二分法定義得①②正確.【解題總結】所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函數(shù)零點的近似值.【變式5-1】設,某同學用二分法求方程的近似解(精確度為0.5),列出了對應值表如下:0.1250.43750.7520.493.58依據(jù)此表格中的數(shù)據(jù),得到的方程近似解可能是(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】由表格數(shù)據(jù)可知,,又因為函數(shù)在上連續(xù),且函數(shù)在上單調遞增,所以函數(shù)在區(qū)間上存在一個零點.又因為,所以方程的近似解(精確度為0.5)可以是區(qū)間上的任意一個數(shù),觀察四個選項可知C正確.【變式5-2】已知函數(shù)的一個零點,在用二分法求精確度為的的一個值時,需判斷各區(qū)間中點的函數(shù)值的符號最少()(

)A.5次 B.6次 C.7次 D.8次【答案】C【解析】判斷n次時,區(qū)間長度為,由,得,得,即.【變式5-3】(2025·廣東汕頭·模擬預測)用二分法求函數(shù)在內的零點近似值,若精確度要求為,則需重復相同步驟的次數(shù)至少為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】原始區(qū)間長度為,第一次,區(qū)間長度減半,為,第二次,區(qū)間長度減半,為,第三次,區(qū)間長度減半,為,第四次,區(qū)間長度減半,為,故至少需要重復四次.故選:B.【變式5-4】下列函數(shù)零點不能用二分法求出的是(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】對于A選項,在上單調遞增,且與軸有唯一交點,交點兩側的函數(shù)值異號,則可用二分法求解,A正確;對于B選項,當時,,當且僅當時,等號成立,無零點;當時,當且僅當時,等號成立,在上單調遞減,在上單調遞增,此時有兩個零點,且函數(shù)值在零點兩側異號,故可用二分法求零點,B正確;對于C選項,由題意可知只有一個零點,且在該零點左右兩邊的函數(shù)值都大于零,故不宜用二分法求解該零點,C錯誤;對于D選項,,在單調遞增,單調遞減,所以,則零點處的兩側函數(shù)值異號,可用二分法求解,D正確.故選:C題型六:半分離參數(shù)法求零點問題【例6】已知函數(shù),若有且只有兩個整數(shù)解,則k的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】由題設,定義域為,則可得,令,則,所以時,即遞增,值域為;時,即遞減,值域為;而恒過,函數(shù)圖象如下:要使有且只有兩個整數(shù)解,則與必有兩個交點,若交點的橫坐標為,則,所以,即.故選:C【解題總結】半分離參數(shù)法【變式6-1】(2025·河南·模擬預測)已知函數(shù),若存在唯一的整數(shù),使得,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【解析】函數(shù)存在唯一的整數(shù),使得,設與,即存在唯一的整數(shù),使得在直線上方,,當時,,在上單調遞增;當時,,在上單調遞減,,,若要存在唯一的整數(shù),使得在直線上方,則或,代入得或,解得,故答案為:.【變式6-2】設函數(shù),,若存在唯一的整數(shù),使得,則的取值范圍是【答案】【解析】函數(shù)的大致圖像如圖所示,當時,,無解,,不止一個整數(shù)解,不合題意;當時,如①所示,,不止一個整數(shù)解,不合題意;當時,若直線經過點時,此時,無整數(shù)解,故當時,恰有一個整數(shù)解,而此時,無解,符合題意;若直線經過點時,此時,無整數(shù)解,時,無整數(shù)解,若直線經過點時,此時,無整數(shù)解,時,恰有一個整數(shù)解,即,綜上,的取值范圍是.【變式6-3】(2025·北京大興·三模)已知函數(shù),則的最小值是,若關于的方程有且僅有四個不同的實數(shù)解,則整數(shù)的一個取值為.【答案】1(答案不唯一,即可)【解析】當時,,易知當時,有最小值;當時,,由,得,則,此時最小值為;綜上:函數(shù)的最小值為.因為方程有且僅有四個不同的實數(shù)解,即函數(shù)的圖像與函數(shù)的圖像有四個不同的交點,作出函數(shù)的圖像,由于a為整數(shù),如圖所示,只有函數(shù)和的圖像與函數(shù)的圖像有四個不同的交點,所以整數(shù)a的取值可以為中的一個.故答案為:;1(答案不唯一,即可)【變式6-4】若關于的不等式的解集為(),且中只有一個整數(shù),則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【解析】由,得,設,,由題設原不等式有唯一整數(shù)解,即在直線下方,,

在遞減,在遞增,故,恒過定點,結合函數(shù)圖像得,即.故答案為:題型七:嵌套函數(shù)與零點問題【例7】(2025·山東臨沂·三模)已知函數(shù),若函數(shù)有8個零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】⑴當,時,,對稱軸為,所以在單調遞增,函數(shù)圖象如下:令,,解得或,即或,根據(jù)圖象有2個解,有1個解,所以此時有3個零點,不符合題意;當,時,,對稱軸為,所以在單調遞增,在單調遞減,函數(shù)圖像如下:令,,解得或或,根據(jù)圖象有2個解,有3個解,又有8個零點,所以要有3個解,即,解得,故選:D.【解題總結】(1)針對多個根的取值范圍問題,需構建新函數(shù)以明確取值區(qū)間。(2)以二次函數(shù)作外函數(shù)時,可借助參變分離簡化運算,但需具備扎實函數(shù)基礎?!咀兪?-1】已知三次函數(shù)有兩個零點,若方程有四個實數(shù)根,則實數(shù)a的范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】由,則得或三次函數(shù)有兩個零點,且程有四個實數(shù)根,所以只需或共有四個根即可,所以或.又方程有四個實數(shù)根,則或共有四個根.在,上單調遞增,在單調遞減.當時,,要滿足條件,作出函數(shù)的大致圖像.(如圖①)則,即,解得.當,得,要滿足條件,作出函數(shù)的大致圖像.(如圖②)則,即,解得.綜上所述,當時,方程有四個實數(shù)根.故選:C【變式7-2】(2025·湖北十堰·模擬預測)若函數(shù),關于的方程的根的個數(shù)為(

)A.7 B.8 C.9 D.10【答案】D【解析】由得,解得或,畫出的大致圖象如圖所示,由圖可知,此時方程有10個交點.(圖中只顯示了6個交點,當或時,和與圖象還有4個交點,)故選:D.【變式7-3】(2025·山西呂梁·三模)已知函數(shù)有三個零點,則三個零點之和為(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【解析】令,則,函數(shù)可轉化為.因為函數(shù)有三個零點,所以函數(shù)也有三個零點.是偶函數(shù),其圖象關于軸對稱.因為有三個零點,根據(jù)偶函數(shù)的性質可知,必有一個零點為.將代入中,可得,即,因式分解得.因為,所以,解得.當時,.當時,,令,即,因式分解得,解得或.因為是偶函數(shù),所以當時,,令,即,因式分解得,解得或.所以的三個零點為,,.因為,,所以當時,;當時,;當時,.即的三個零點為,,.三個零點之和為.故選:D.【變式7-4】(2025·寧夏銀川·三模)若函數(shù),則的零點個數(shù)為(

).A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解析】令,則,所以,解得,解得或,當時,,求導得,令,則,解得,若時,,若,,所以在上單調遞增,在上單調遞減,且,,當時,在上單調遞增,且,所以有3個解,有2個解,所以的零點個數(shù)為5個.故選:D.【變式7-5】(2025·高三·湖北武漢·期中)已知函數(shù),若關于的函數(shù)有8個不同的零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】的圖象如圖:方程有8個不同的根,令,則有兩個不同的根,,且,的范圍是,所以,解得.故選:C.【變式7-6】已知函數(shù),若關于x的方程有8個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】令,則方程化為,作出函數(shù)的圖象,如圖所示:因為方程有8個不相等的實數(shù)根,所以方程,在上有兩個不相等的實數(shù)根,令,則,解得,故選:B【變式7-7】已知函數(shù),關于的方程有8個不相等的實數(shù)根,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】令,由,得,設關于的二次方程的兩根分別為、,如下圖所示:由于關于的方程有8個不等的實數(shù)根,則,,設,則,解得.因此,實數(shù)的取值范圍是.故選:D.題型八:共零點問題【例8】對于任意的,不等式恒成立,則實數(shù)(

)A. B. C.1 D.【答案】C【解析】令,易知在上單調遞增,且,所以當時,,當時,,令,則在上連續(xù),因為不等式恒成立,所以當時,,當時,,由零點存在性定理可知,即,令,則,當時,,在上單調遞增,當時,,在上單調遞減,所以,則,所以,解得,故選:C【解題總結】共零點問題:此類問題往往是的形式,其特征是兩個函數(shù)具備相同的零點.【變式8-1】設函數(shù),若恒成立,則的最小值為.【答案】2【解析】令,則,令,則,當時,恒成立,此時不符合恒成立;當時,令,則,因為恒成立,所以,所以,令,則,令,則,令,則,所以在上單調遞減,在上單調遞增,所以,所以.故答案為:2【變式8-2】已知,,若關于的不等式在恒成立.則的最小值為(

)A.4 B. C.8 D.【答案】B【解析】設.由已知,在單調遞增,當時,;當時,.由圖象開口向上,,可知方程有一正根一負根,即函數(shù)在有且僅有一個零點,且為異號零點;由題意,則當時,;當時,.所以是方程的根,則,即,且,所以,當且僅當,即時等號成立.則的最小值是.故選:B.【變式8-3】設函數(shù),若在上恒成立,則(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】令函數(shù),(1)和與軸的交點都在原點左側,如圖:此時,當時,,,恒成立,∴,即∴,;(2)和與軸的交點不在原點同側,如圖:或有圖可知,均存在區(qū)間或使得函數(shù),故舍去;(3)和與軸的交點都在原點右側,①當兩個零點不重合時,如圖:或顯然此時,存在或使得,故舍去;②當兩個零點重合且,時,如圖:此時,當時,恒成立,故,∴∴綜上所述:,故選:B【變式8-4】(2025·高三·四川成都·期中)已知,若關于的不等式在上恒成立,則的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】設,.因為,所以在上單調遞增.當時,;當時,.因為的圖象開口向上,,所以方程有一正根一負根,即函數(shù)在上有且僅有一個零點,且為異號零點.由題意可得,,則當時,;當時,,所以是方程的根,則,即,且,所以,當且僅當時等號成立.故選:A.題型九:零點比大小問題【例9】已知函數(shù),若當時,恒成立,則的最大值為(

)A.2 B.1 C. D.【答案】D【解析】依題意,,,設函數(shù),,函數(shù)在上單調遞增,,則當時,;令,則,若恒成立,則,否則,下面驗證時存在滿足題意,不妨令,則,在處的導數(shù)值為,取,此時,設函數(shù),要證恒成立,只需證恒成立,,當時,,當時,,函數(shù)在上單調遞減,在上單調遞增,因此,所以的最大值為e.故選:D【解題總結】針對雙參數(shù)比值型問題,可采用零點比大小法求解。具體而言,先將曲線與直線分離,分別繪制二者圖像并確定其零點。需留意,直線零點往往對應待求雙參數(shù)比值,當直線零點與曲線零點重合之際,該雙參數(shù)比值可取得最值?!咀兪?-1】已知,若不等式對任意實數(shù)恒成立,則的最大值為.【答案】/【解析】令,由不等式對任意實數(shù)恒成立等價于,所以,令有,令,由有,有,所以在單調遞增,在單調遞減,所以,所以,令,所以,令有,由有,由有,所以在單調遞增,在上單調遞減,所以,所以,故答案為:.【變式9-2】已知不等式對任意的實數(shù)t恒成立,則的最大值為.【答案】【解析】依題意可知對任意的實數(shù)t恒成立.設,則.當時,,在R上單調遞增,當時,,不合題意.當時,由可得,當時,,單調遞減,當時,,單調遞增,所以當時,.因為對任意的實數(shù)t恒成立,故恒成立,即恒成立,則恒成立.令,,則,當時,,單調遞增,當時,,單調遞減.故,故,當,時等號成立,故的最大值為.故答案為:【變式9-3】(2025·高三·安徽宿州·期末)若不等式(是自然對數(shù)的底數(shù))對任意恒成立,則當取最大值時,實數(shù).【答案】【解析】由題意可知,令,當時,研究函數(shù)與的圖象,因為,當時,,所以函數(shù)單調遞減,當時,,所以函數(shù)單調遞增,所以函數(shù)有最小值為,而為單調遞減的直線,如圖,此時不恒成立,不符合題意;當時,,令,,易知在上單調遞減,在上單調遞增,且由于函數(shù)有最小值為,所以當時,方程有解,設解為,則,且,所以函數(shù)在上單調遞減,在上單調遞增,所以的最小值為,由題意恒成立,所以,所以,當且僅當時取等號,此時.【變式9-4】若,對,均有恒成立,則的最小值為【答案】【解析】設,原題轉化為求的最小值,原不等式可化為對任意的,,不妨代入,得,得,當時,原不等式可化為,即,觀察可知,當時,對一定成立,當且僅當取等號,此時,,說明時,均可取到,滿足題意,故的最小值為.故答案為:【變式9-5】(2025·高三·湖北·期末)已知,若不等式恒成立,則的最大值為.【答案】【解析】,則,所以不等式恒成立,即,恒成立,,,所以設,,得,當,,單調遞增,當,,單調遞減,所以當時,函數(shù)取值最大值,所以,即,當時,,當時,,設,,,得,當,,單調遞增,當,,單調遞減,所以當時,函數(shù)取得最大值,所以的最大值為.故答案為:題型十:不動點問題【例10】設函數(shù),若曲線上存在點使得,則a的取值范圍是A.[ln3-6,0] B.[ln3-6,ln2-2]C.[2ln2-12,0] D.[2ln2-12,ln2-2]【答案】A【解析】根據(jù)題意曲線上存在點,使得,即.下面證明假設,則,不滿足,同理假設,不滿足,所以,那么函數(shù),即函數(shù)在有解;所以,令,則由可得或(舍)當時,,在上單調遞減;所以,即故選A.【解題總結】1、有解有解.特別地,當函數(shù)單遞增時,的解與的解相同.2、無解無解.3、有解有解.4、無解無解.【變式10-1】已知函數(shù),若曲線上存在點使得,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】由題意可得,函數(shù)為增函數(shù).若,則;同理,若,則,均與題設條件不符.由可得,且.因此,關于的方程在上有解,整理得在上有解.設,則為上的減函數(shù),注意到,故,從而函數(shù)在上單調遞增.所以,.因此,實數(shù)的取值范圍是.故選:D.【變式10-2】設是函數(shù)定義域內的一個子區(qū)間,若存在,使,則稱是的一個“次不動點”,也稱在區(qū)間上存在次不動點,若函數(shù)在區(qū)間上存在次不動點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意,存在,使,解得,設,則由,得(舍去)或,則在上遞減,在上遞增,又,,,所以在的值域為,即的取值范圍是.故選:B.【變式10-3】已知函數(shù),若曲線上存在點,使得,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【解析】依題意,,而,即函數(shù)是奇函數(shù),由曲線上存在點,使得,得存在,使得成立,函數(shù)在定義域內單調遞增,下面證明:成立,假設,則,不滿足,假設不成立,假設,則,不滿足,假設不成立,因此,則原問題等價于“在上有解”,即“在上有解”,設,,求導得,令,求導得,由,解得,當時,;當時,,在上遞減,在遞增,因此,函數(shù)在上單調遞增,于是的值域為,即,則,所以實數(shù)的取值范圍是.故答案為:題型十一:等值線問題【例11】(2025·河北·模擬預測)已知函數(shù),方程有4個不同的根,且滿足,則的最小值為.【答案】【解析】在同一平面直角坐標系下,作出函數(shù)和的圖象如下圖所示:依題意得:,且,則.設,則,,,所以,令,,當且僅當,即時,等號成立.所以的最小值為.故答案為:.【解題總結】數(shù)形結合【變式11-1】(2025·四川·模擬預測)已知函數(shù)若關于的方程(為實常數(shù))有四個不同的解,且,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)函數(shù)解析式,可得函數(shù)大致圖象如下,由圖知,且,由,得,即,故,由,則,由,則,所以,且在上單調遞增,所以.故選:A【變式11-2】已知函數(shù),若方程有4個根分別為,,,,且,則的取值范圍是.【答案】【解析】畫出的圖象如下:因為方程有4個根,則函數(shù)的圖象與直線有四個不同的交點,由圖象可得,;又由題意可得,與是方程的兩根,與是方程的兩根,則,則,則.故答案為:.【變式11-3】(2025·山東·一模)已知,若有個根,則的取值范圍是.【答案】【解析】作出的圖象,如圖,不妨設,根據(jù)二次函數(shù)的對稱性可得,由對數(shù)函數(shù)的性質可得,.若有個根,由圖可知,從而易知,于是.因為,所以.故答案為:.題型十二:已知函數(shù)只有一個零點,求參數(shù)的具體值【例12】(2025·河南·模擬預測)已知函數(shù)恰有一個零點,則實數(shù)(

)A.1 B. C.0 D.【答案】A【解析】由得,而,故為偶函數(shù).由對稱性,,從而當時,當時,,即無零點,由對稱性,時,也無零點,從而僅有一解,即滿足題意.故選:A【解題總結】(1)借助零點存在性定理構建相應不等式,進而求解參數(shù)的值或取值范圍。(2)通過分離參數(shù),將問題轉化為函數(shù)值域(最值)問題,以此確定參數(shù)的值或范圍。(3)把問題轉化為兩個熟知函數(shù)圖像的上、下位置關系問題,構建不等式求解參數(shù)?!咀兪?2-1】已知函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)(

)A.1 B. C.2 D.【答案】D【解析】當時,則,,由知,,則函數(shù)在區(qū)間單調遞增;當時,則,,由知,,則函數(shù)在區(qū)間單調遞減;所以函數(shù)的最小值為,且當無限趨近于無窮大時,無限趨向于正無窮大,當無限趨近于0時,無限趨向于正無窮大,所以函數(shù)有唯一零點,則需,所以.故選:D【變式12-2】(2025·湖南岳陽·二模)若函數(shù)有唯一零點,且,則(

)A. B. C. D.1【答案】C【解析】由于有唯一的零點,所以也有唯一的零點,由于均為偶函數(shù),所以為偶函數(shù),因此,故,故選:C【變式12-3】(2025·浙江紹興·模擬預測)已知函數(shù)有唯一零點,則(

)A.0 B. C.2 D.【答案】C【解析】定義域為,,所以函數(shù)為偶函數(shù),又因為函數(shù)有唯一零點,根據(jù)零點關于軸對稱,得出,所以,當時,函數(shù)有唯一零點,符合題意;當時,函數(shù)有零點,不符合題意舍;故選:C.【變式12-4】已知函數(shù),分別為定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)的值為(

)A.或 B.1或C.或1 D.或2【答案】A【解析】函數(shù),分別為定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),則,,所以,解得,由為偶函數(shù),關于對稱,則關于對稱,又為偶函數(shù),關于對稱,則關于對稱,所以關于對稱,則有唯一零點一定在處取得,故有,化簡得,解得或.故選:A.【變式12-5】(2025·山東·模擬預測)已知函數(shù)有唯一零點,則實數(shù)(

)A.1 B. C.2 D.【答案】D【解析】設,定義域為R,∴,故函數(shù)為偶函數(shù),則函數(shù)的圖象關于y軸對稱,故函數(shù)的圖象關于直線對稱,∵有唯一零點,∴,即.故選:D.

1.已知函數(shù),若方程有3個不同的實根,則實數(shù)m取值范圍值是

A. B.C. D.【答案】D

【解析】原方程可轉化為,即或,當時,;當時,,方法1:要使得有3個不同的實根,則有或,解得方法2:作出的圖象,如圖所示,當時,有1個實根,有1個實根,不符合題意;當時,有1個實根,有2個實根,符合題意;當時,有1個實根,有1個實根,不符合題意;當時,有2個實根,有1個實根,符合題意;當時,有1個實根,有1個實根,不符合題意;綜上,

.故選2.已知函數(shù)則方程為常數(shù)且的不同的實數(shù)根的個數(shù)為

A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B

【解析】解法一:由,得,,作出函數(shù)和的圖象如圖所示,易知函數(shù)的圖象共有4個不同的交點,即方程為常數(shù)且有4個不同的實數(shù)根.故選解法二:對于任意的,方程的解的個數(shù)是確定數(shù),因此不妨取特殊值,則或令,因為且其兩根之積小于零,所以該方程在上只有一個解.令,因為且其兩根之積大于零,兩根之和大于零,所以該方程在上有兩個不同的解.令,因為,所以,故無解.令,因為,所以,且在上單調遞增,故只有一個解.綜上,方程為常數(shù)且的不同的實數(shù)根的個數(shù)為4,故選3.已知方程有四個不同的實數(shù)根,滿足,且在區(qū)間和上各存在唯一整數(shù),則實數(shù)的取值范圍為.【答案】【解析】方法一.令,則.所以為偶函數(shù).所以只需考慮時,有兩個零點,且在區(qū)間上存在唯一的整數(shù)即可.當時,令,得.令,則.當時,,所以在上單調遞增;當時,0,所以在上單調遞減.因為在區(qū)間上存在唯一的整數(shù),所以,即.所以的取值范圍為.方法二:.令,則,所以為奇函數(shù).因為也是奇函數(shù),所以只需考慮時,與的圖象有兩個交點,且在區(qū)間上存在唯一的整數(shù).易知,當時,,所以在上單調遞增;當時,,所以在上單調遞減.當直線過點時,;當直線過點時,.因為與的圖象有兩個交點,且在區(qū)間上存在唯一的整數(shù),所以,所以的取值范圍為.方法三:由,得.令,兩函數(shù)均為偶函數(shù),所以只需考慮時,與的圖象有兩個交點,且在區(qū)間上存在唯一整數(shù).如圖,作的部分圖象,根據(jù)圖象易得,所以解得,所以的取值范圍為.故答案為:

①數(shù)形結合1.已知函數(shù)設,若函數(shù)僅有一個零點,則實數(shù)a的取值范圍是

A. B.C. D.【答案】C

【解析】因為函數(shù)

有兩個零點,所以函數(shù)

的圖象與函數(shù)

的圖象有一個不同的交點,函數(shù)

恒過定點

,如圖所示,兩個函數(shù)圖象已經有一個交點

,

時,

,其導函數(shù)

,當直線

與函數(shù)

相切時,只有一個交點

,此時

,解得

,則當

時,有一個交點,

時,

,其導函數(shù)

,當直線

與函數(shù)

相切時,只有一個交點

,此時

,解得

,則當

時,有一個交點,當時,兩個函數(shù)圖象有一個交點

,綜上,要使函數(shù)

有一個零點,則實數(shù)

a

的取值范圍是故選:2.已知函數(shù)若函數(shù)恰有4個零點,則k的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】D

【解析】若函數(shù)恰有4個零點,則有四個根,即與有四個交點,當時,與圖象如下:兩圖象有2個交點,不符合題意,當時,與x軸交于兩點,圖象如圖所示,兩圖象有4個交點,符合題意,當時,與x軸交于兩點,在內兩函數(shù)圖象有兩個交點,所以若有四個交點,只需與在還有兩個交點,即可,即在還有兩個根,即在還有兩個根,函數(shù),當且僅當時,取等號,所以,且,所以,綜上所述,k的取值范圍為故選:3.已知函數(shù),則函數(shù)的零點個數(shù)是

A.6 B.5 C.4 D.3【答案】B

【解析】令,設,則等價于,因為的根,即為函數(shù)與的圖象交點的橫坐標,分別作出函數(shù)與的圖象,如圖所示,顯然交點有兩個,分別設橫坐標為與,且,由圖可得,,當時,觀察函數(shù)與圖象,有2個交點,當時,觀察函數(shù)與圖象,有3個交點,綜合可得與共有5個交點,即的零點個數(shù)為5個.②轉化與化歸4.若函數(shù)在上有零點,則a的取值范圍為

A. B. C. D.【答案】A

【解析】由題意可知在上單調遞減,所以,即,解得,則a的取值范圍為:故選:5.設,函數(shù),若函數(shù)在區(qū)間內恰有6個零點,則a的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】A

【解析】在區(qū)間內恰有6個零點又二次方程最多有兩個零點,至少有四個根,,令,即

,,,,又,,,即,,①當時,,有4個零點,即,,有5個零點,即,,有6個零點,即,②當時,,,解得,當時,,無零點,當時,,有1個零點,當時,,的對稱軸,即在對稱軸的左邊,當時,即,有兩個零點,當時,即,有1個零點,綜合①②可得,故選6.函數(shù),,若有兩個零點,,的零點為,則關于的不等式不能成立的是(

)A. B. C. D.【答案】A

【解析】令得,則的零點即為與交點的橫坐標,令得,則的零點即為與交點的橫坐標,畫出,,的圖象,可得選項B、C、D可能成立,故選③分類討論7.已知函數(shù),若關于x的方程恰有兩個不同的實數(shù)根,則實數(shù)k的取值范圍為

.【答案】

【解析】作出圖象,如圖:令,則原方程即為,記方程的兩根為,,可知,,①當時,,當時,,此時方程恰有兩個不同的實數(shù)根,滿足題意;當時,,此時方程僅有一個實數(shù)根,不滿足題意;②當時,或,此時,不妨設,當時,,則方程有三個不同的實數(shù)根,方程有一個實數(shù)根,不滿足題意;當時,,此時方程和各有一個實數(shù)根且兩根不相等,滿足題意;綜上可知,實數(shù)k的取值范圍為8.對任意實數(shù)x,以表示不超過x的最大整數(shù),稱它為x的整數(shù)部分,如,等.定義,x稱它為的小數(shù)部分,如,等.若直線與的圖象有四個不同的交點,則實數(shù)k的取值范圍是

.【答案】

【解析】直線整理得:,直線恒過,當時,,又因為是周期為1的函數(shù),由與圖象可知:①時,當直線經過點時,有3個交點,則,當直線經過點時,有4個交點,則,當時,直線與有4個不同的交點;②時,當直線經過點時,有3個交點,則,當直線經過點時,有4個交點,則,當時,直線與有4個不同的交點,,故答案為:9.已知函數(shù)若函數(shù)所有零點的乘積為1,則實數(shù)a的取值范圍是

.【答案】

【解析】令,令得,故顯然即:的所有解的乘積為數(shù)形結合:的解可看作函數(shù)的圖象與直線的交點的橫坐標;結合的圖象可知:當時:函數(shù)的圖象與直線沒有交點;當時:函數(shù)的圖象與直線有2個交點,即當時有2個解,,且滿足,故又單調遞增,且,此時與無交點,故故

基礎過關篇1.(2025·湖北黃岡·模擬預測)設函數(shù),,曲線與恰有一個交點,則(

)A.0 B. C. D.【答案】C【解析】令函數(shù),可得,即,所以函數(shù)的圖象關于直線對稱,因為函數(shù)與恰有一個交點,所以,可得,解得.故選:C.2.(2025·山東淄博·三模)若關于的方程有唯一解,則求得上述關于的方程的非零實數(shù)解為()A. B.1 C.2 D.4【答案】C【解析】設,顯然,又,故為偶函數(shù),又有唯一零點,由對稱性可知的零點為0,故,即,即,解得或2,所以上述關于的方程的非零實數(shù)解為2.故選:C3.(2025·湖南長沙·模擬預測)已知是定義在上的周期函數(shù),其最小正周期為5,設,若在區(qū)間內共有26個零點,則在區(qū)間內的零點個數(shù)為(

)A.8 B.10 C.12 D.15【答案】B【解析】令,則,當時,,所以在區(qū)間內的零點個數(shù)即為在區(qū)間內的零點個數(shù).設在一個周期內的零點個數(shù)為,在內的零點個數(shù)為,則在內有個零點.因為,由已知,.又,則.因為在內有個零點,在內有2個零點,所以在區(qū)間內有10個零點.故選:B.4.(2025·安徽·模擬預測)已知函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間上的零點個數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【解析】,由,得或,即或或,.所以函數(shù)在區(qū)間的零點是4個.故選:D5.(2025·云南·三模)已知定義在上的函數(shù)與函數(shù)的圖象有唯一公共點,則實數(shù)m的值為(

)A. B. C.1 D.2【答案】C【解析】因為,則,所以的圖象關于對稱,且當時,單調遞增,當時,單調遞減;又,故可看作由函數(shù)向右平移1個單位得到,所以的圖象也關于對稱;又由于函數(shù)與函數(shù)的圖象有唯一公共點,即方程只有一根,因為兩函數(shù)圖象都關于對稱,所以方程的根為,即,解得.故選:C.6.(2025·河北秦皇島·三模)設函數(shù),若在區(qū)間上有且僅有一個零點,則(

)A. B. C.1 D.2【答案】D【解析】由函數(shù),可得,則,所以函數(shù)是上的偶函數(shù),因為函數(shù)在上有且僅有一個零點,所以,即,解得.故選:D.7.(2025·江西·二模)已知函數(shù)恰有2個零點,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】令f(x)=0,得即令則(1-e)t-1=0,令則令在區(qū)間(ln(e-1),+∞)上單調遞增;令在區(qū)間上單調遞減,又1,h(0)=h(1)=0,則h(x)=0有且只有兩個根,分別為0,1.當a≥0時,函數(shù)f(x)恰有2個零點等價于的圖象與直線y=0和y=1共有2個交點.令p(x)=lnx+ax,則則p(x)在區(qū)間(0,+∞)上單調遞增,又x→0,p(x)→-∞,x→+∞,p(x)→+∞,即p(x)∈R,則.y=ax+lnx的圖象與直線y=0和y=1各有1個交點,符合題意.當a<0時,函數(shù)f(x)恰有2個零點,等價于函數(shù)y=lnx的圖象與直線y=-ax,y=1-ax的圖象共有2個交點,臨界情況為兩條直線分別與y=lnx的圖象相切.如圖1,當y=-ax與y=lnx相切,設對應切點為,因為則相應切線方程為如圖2,當y=1-ax與y=lnx相切,設對應切點為,則相應切線方程為則綜上故選:D.8.(2025·浙江·二模)定義在上的函數(shù)滿足,當時,,則函數(shù)在區(qū)間內的零點個數(shù)為(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B【解析】因為,故,故,即,而當時,,故當時,,故,故,當時,,而在上為減函數(shù),在為增函數(shù),故在有有且只有一個實數(shù)解為;當時,,而,故,此時在上無解;故當時,,則,結合上的性質可得在上有且只有一個實數(shù)解,且該實數(shù)解為,在無實數(shù)解,而且,故在上的實數(shù)解為,,,,共4個實數(shù)解,故共有4個不同的零點.故選:B.9.(2025·天津·高考真題)函數(shù)的零點所在區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)的單調性可知:在上單調遞減,在單調遞增,所以在定義域上單調遞減,顯然,所以根據(jù)零點存在性定理可知的零點位于.故選:B10.(2024·廣東江蘇·高考真題)當時,曲線與的交點個數(shù)為(

)A.3 B.4 C.6 D.8【答案】C【解析】因為函數(shù)的最小正周期為,函數(shù)的最小正周期為,所以在上函數(shù)有三個周期的圖象,在坐標系中結合五點法畫出兩函數(shù)圖象,如圖所示:由圖可知,兩函數(shù)圖象有6個交點.故選:C11.(2024·新課標Ⅱ卷·高考真題)設函數(shù),,當時,曲線與恰有一個交點,則(

)A. B. C.1 D.2【答案】D【解析】解法一:令,即,可得,令,原題意等價于當時,曲線與恰有一個交點,注意到均為偶函數(shù),可知該交點只能在y軸上,可得,即,解得,若,令,可得因為,則,當且僅當時,等號成立,可得,當且僅當時,等號成立,則方程有且僅有一個實根0,即曲線與恰有一個交點,所以符合題意;綜上所述:.解法二:令,原題意等價于有且僅有一個零點,因為,則為偶函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)的對稱性可知的零點只能為0,即,解得,若,則,又因為當且僅當時,等號成立,可得,當且僅當時,等號成立,即有且僅有一個零點0,所以符合題意;故選:D.12.(多選題)(2025·山東臨沂·三模)已知,其中,則(

)A.當時,直線與函數(shù)的圖象相切B.當時,直線與函數(shù)圖象有且只有1個交點C.若函數(shù)在上單調遞增,則的取值范圍為D.若函數(shù)在上有兩個零點,則的取值范圍為【答案】ACD【解析】對A:當時,,,.設點為函數(shù)圖象上任意一點,則函數(shù)在該點處的切線方程為:.由該切線過點可得:,因為,所以,所以.所以切點為,所以切線方程為.故A正確;對B:當時,,.由.設,則.由;由.所以在上遞減,在上遞增.且,,.所以方程在上有兩解.即直線與函數(shù)圖象有兩個交點.故B錯誤;對C:函數(shù)在上單調遞增,所以在上恒成立.當時,成立;當時,,所以,.設,,則,由;由.所以在上單調遞減,在上單調遞增.所以,所以;當時,,所以,.所以在上恒成立,即在上單調遞減.又當時,,所以.綜上,故C正確;對D:函數(shù)在上有兩個零點,所以有兩解,因為,所以方程,兩解.設,,則.由;由.所以函數(shù)在上單調遞增,在上單調遞減.又,當時,.所以方程有兩解,可得.所以.故D正確.故選:ACD13.(多選題)(2025·河北秦皇島·三模)已知函數(shù),則(

)A.的極小值是1B.恰有2個零點C.方程恰有1個實根D.對任意的,都有【答案】ACD【解析】,,令,可得,當時,,當時,,所以是函數(shù)的極小值點,極小值,故A正確;由在上單調遞減,上單調遞增,且,可知無零點,故B錯誤;令,則,即,令,,令,則,令,可得,令,可得,所以在上單調遞增,上單調遞減,,故,則,單調遞減,當時,,當時,,所以直線和曲線有且只有一個交點,即方程恰有1個實根,故C正確;由,令,,當時,,所以在上為凹函數(shù),所以對任意的,都有,故D正確.故選:ACD.14.(多選題)(2025·河南·模擬預測)設函數(shù),則(

)A.的極大值為2B.當時,C.圖象上任意一點處的切線與的圖象恒有兩個公共點D.方程有且僅有5個不同的實根【答案】ABD【解析】,求導數(shù),當或時,;當時,,函數(shù)在上單調遞增,在上單調遞減,對于A,函數(shù)在處取極大值,A正確;對于B,函數(shù)在上單調遞增,在上單調遞減,,,因此,B正確;對于C,,函數(shù)的圖象在處切線方程為,由解得,即此函數(shù)的圖象在處與曲線僅有一個公共點,C錯誤;對于D,令,由,即,解得或,當時,解得或;當時,而函數(shù)在處取極小值,在處取極大值,,則直線與函數(shù)的圖象有3個交點,即方程有3個不同實根,因此方程有且僅有5個不同的實根,D正確.故選:ABD15.(多選題)(2025·安徽合肥·模擬預測)設函數(shù)有三個不同的零點,從小到大依次為,則(

)A.B.函數(shù)的對稱中心為C.過引曲線的切線,有且僅有1條D.若成等差數(shù)列,則【答案】ABD【解析】由,令,解得:或,在上單調遞增,在上單調遞減.對于A,若有3個零點,則,解得:,故A正確;對于B,令,則,令,令,得,又所以對稱中心為,故B正確;對于C,結合圖象,過引曲線的切線有2條,故C錯誤;對于D,,(*)若成等差數(shù)列,則,則,代入(*)得:,故D正確.故選:ABD.16.(2025·山東·模擬預測)函數(shù)的零點為.【答案】5【解析】令,得,所以,解得或(舍去).故答案為:5.17.(2025·湖北·模擬預測)已知函數(shù)有2個零點,,且,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【解析】函數(shù),有兩個零點,求導得:.當時,,此時在上單調遞增,不合題意.所以.令,則.為了使得函數(shù)有兩個零點,則極大值,所以.因為函數(shù),有兩個零點,所以,即兩式相減得.因為,令,則,那么,兩式相減得,所以①.兩式相除可得:,即,所以.兩邊同時取對數(shù)得到:,化簡得:②.①②聯(lián)立可得:,所以令,則.因為,因為,設,則,故在為減函數(shù),故,故為函數(shù),故.令,所以,所以在上單調遞減,又,所以,所以.所以的取值范圍為.令,則,所以在上單調遞增,所以.所以綜上所述,的取值范圍為.故答案為:.18.(2025·山西·三模)已知函數(shù)有兩個零點,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【解析】因為當時,解得,函數(shù)有一個零點;因此,要使函數(shù)有兩個零點,只需時,函數(shù)有一個零點.當時,函數(shù)對稱軸為,若,只需,解得;若,只需,可得;若,有且只有一個零點,不滿足條件,綜上,的取值范圍為.故答案為:19.(2025·甘肅白銀·模擬預測)函數(shù)滿足條件:①圖象為軸對稱圖形,②至少有一個最值,③至少有兩個零點,請寫出的一個表達式.【答案】(答案不唯一,寫出一個即可)【解析】函數(shù)的對稱軸為y軸,有一個最小值-1,兩個零點,,符合題意.故答案為:(答案不唯一,寫出一個即可)能力拓展篇20.(2025·山東泰安·三模)若函數(shù)滿足:存在整數(shù),實數(shù),使得,則稱是“滯后的”.已知函數(shù),不是“滯后的”,則的取值范圍是

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