專題07 函數(shù)的應用(零點與方程的根、函數(shù)模型)(期末專項訓練15大題型95題)(解析版)高一數(shù)學上學期人教A版_第1頁
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文檔簡介

2/24專題07函數(shù)的應用(零點與方程的根、函數(shù)模型)題型1求函數(shù)的零點(??键c)題型9求方程的根及根的個數(shù)(重點)題型2用零點存在性定理判斷零點所在區(qū)間(常考點)題型10二分法的應用(重點)題型3零點存在性定理的概念判斷(重點)題型11函數(shù)零點與方程的根的綜合應用(難點)題型4根據(jù)零點所在區(qū)間求參數(shù)范圍題型12函數(shù)零點及方程的根解答題(難點)題型5求函數(shù)的零點個數(shù)(??键c)題型13指數(shù)函數(shù)模型(??键c)題型6根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍(難點)題型14對數(shù)函數(shù)模型(??键c)題型7比較零點的大小關(guān)系題型15建立擬合函數(shù)模型解決實際問題(重點)題型8求圖象的交點及交點個數(shù)(重點)題型一求函數(shù)的零點(共5小題)1.(24-25高一上·上海嘉定·期末)函數(shù)的零點是.【答案】6【分析】令,解方程求得答案.【詳解】令,即,則,,解得或(舍去),所以函數(shù)的零點為6.故答案為:6.2.(24-25高一上·云南昭通·期末)已知函數(shù),則函數(shù)的零點是.【答案】1和4【分析】由方程,分段求解即可;【詳解】令,則,或,解得,或,則函數(shù)的零點是和.故答案為:1和43.(24-25高一上·廣東·期末)若函數(shù)有一個零點是1,則函數(shù)的零點是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)的零點是1可得,代入令即可求得的零點.【詳解】由題意可得,可得;可得,令,因此,解得或或;因此函數(shù)的零點是.故選:D4.(24-25高一上·陜西榆林·期末)已知函數(shù)的零點為,的零點為,則.【答案】2【分析】根據(jù)給定條件,利用指數(shù)式與對數(shù)式的互化關(guān)系可得,再利用零點的意義,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性即可求得答案.【詳解】依題意,,而函數(shù)在R上單調(diào)遞增,則函數(shù)在R上單調(diào)遞增,而,即,因此,則,所以.故答案為:2【點睛】關(guān)鍵點點睛:利用同構(gòu)的思想將函數(shù)化成是求解的關(guān)鍵.5.(23-24高一下·貴州畢節(jié)·期末)已知是函數(shù)的零點,是函數(shù)的零點,則的值為(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B【分析】將兩函數(shù)的零點分別轉(zhuǎn)化為函數(shù)與交點A的橫坐標以及函數(shù)與交點B的橫坐標,再由函數(shù)與的圖象關(guān)于直線對稱和與的圖象關(guān)于直線對稱得關(guān)于直線對稱即可得解.【詳解】由題意可得的零點為函數(shù)與交點的橫坐標,因為和在上遞增,所以在上遞增,所以為唯一的零點,設(shè)函數(shù)與交點為A,的零點為函數(shù)與交點的橫坐標,因為和在上遞減,所以在上遞減,所以為唯一的零點,設(shè)函數(shù)與交點為,因為與的圖象關(guān)于直線對稱,與的圖象關(guān)于直線對稱,所以關(guān)于直線對稱,所以.故選:B.題型二用零點存在性定理判斷零點所在區(qū)間(共4小題)6.(24-25高一上·河北唐山·期末)設(shè)函數(shù),則的零點所在的區(qū)間為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】由零點存在性定理逐一判斷即可.【詳解】因為和為增函數(shù),所以也為增函數(shù),因為,,所以根據(jù)零點存在性定理可知的零點一定位于區(qū)間內(nèi).故選:C.7.(24-25高一上·廣東廣州·期末)函數(shù)的零點所在的一個區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】先利用初等基本函數(shù)的單調(diào)性得到的單調(diào)性,再利用零點存在定理,結(jié)合對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可得解.【詳解】因為與在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,又,則,即,所以,,所以的零點有且只有一個,且所在的一個區(qū)間是.故選:D.8.(24-25高一上·山東泰安·期末)函數(shù)在上的零點所在的區(qū)間為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】先判斷函數(shù)的單調(diào)性,然后根據(jù)零點存在性定理逐個分析判斷.【詳解】因為和在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增,對于A,因為,所以在上無零點,所以A錯誤;對于B,因為,所以在上無零點,所以B錯誤;對于C,因為,所以在上有唯一零點,所以C正確;對于D,因為,所以在上無零點,所以D錯誤.故選:C9.(24-25高一上·云南昆明·期末)函數(shù)的零點所在的區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】分析函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理可得出結(jié)論.【詳解】函數(shù)的定義域為,對任意的、且,則且,所以,,所以,函數(shù)在上為增函數(shù),又因為函數(shù)在上為增函數(shù),故函數(shù)在上為增函數(shù),因為,,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:B.題型三零點存在性定理的概念判斷(共5小題)10.(24-25高一上·廣東茂名·期末)“函數(shù)滿足”是“函數(shù)在區(qū)間上有零點”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】D【分析】運用充分條件,必要條件概念,結(jié)合零點存在性定理判斷即可.【詳解】若函數(shù)滿足,根據(jù)零點存在定理,如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有,那么函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點.但是這里并沒有說明函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的,比如函數(shù),當,時,,但在上沒有零點.所以“函數(shù)滿足”不能推出“函數(shù)在區(qū)間上有零點”,充分性不成立.若函數(shù)在區(qū)間上有零點,比如函數(shù)在區(qū)間上有零點,此時.這說明“函數(shù)在區(qū)間上有零點”不能推出“函數(shù)滿足”,必要性不成立.“函數(shù)滿足”是“函數(shù)在區(qū)間上有零點”的既不充分也不必要條件.故選:D.11.(24-25高一上·上海·期末)已知函數(shù)在上連續(xù),則“”是“方程在內(nèi)至少有兩個解”的(

)A.充分非必要條件 B.必要非充分條件C.充分必要條件 D.非充分非必要條件【答案】D【分析】根據(jù)充分必要條件的定義和零點存在性定理判斷.【詳解】根據(jù)題意,若,則中兩正一負,或者三負,只有當時,才能得到方程在和內(nèi)至少各有一個解,所以“”是“方程在內(nèi)至少有兩個解”的不充分條件;反之,若方程在內(nèi)至少有兩個解,無法確定的符號,所以“”是“方程在內(nèi)至少有兩個解”的不必要條件,所以“”是“方程在內(nèi)至少有兩個解”的非充分非必要條件.故選:D12.(24-25高一上·黑龍江大慶·期末)已知函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷地,設(shè),在區(qū)間中至少存在一個零點,則是的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】根據(jù)給定條件,利用零點存在性定理及充分條件、必要條件的定義判斷即可.【詳解】依題意,由,得函數(shù)在中至少存在一個零點,即,函數(shù)的零點為,而,即推不出,所以是的充分不必要條件.故選:A13.(24-25高一上·山西·月考)已知函數(shù)的圖象在上連續(xù)不斷,則“”是“在區(qū)間(1,3)上有零點”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分又不必要條件【答案】A【分析】根據(jù)零點存在性定理,及定理本身就是充分不必要條件,即可作出判斷.【詳解】因為函數(shù)的圖象在上連續(xù)不斷,若,則在區(qū)間(1,3)上有零點,所以“”是“在區(qū)間(1,3)上有零點”的充分條件;若,滿足在區(qū)間(1,3)上有零點,但是,所以“”不是“在區(qū)間(1,3)上有零點”的必要條件,所以“”是“在區(qū)間(1,3)上有零點”的充分不必要條件.故選:A.14.(22-23高一上·北京海淀·期末)函數(shù)在區(qū)間上的圖像是連續(xù)不斷的,則“”是“函數(shù)在區(qū)間上沒有零點”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】由零點存在性定理,及充分必要條件的判定即可得解.【詳解】因為函數(shù)在區(qū)間上的圖像是連續(xù)不斷的,由零點存在性定理,可知由可得函數(shù)在區(qū)間上有零點,即由函數(shù)在區(qū)間上沒有零點,可得,而由推不出函數(shù)在區(qū)間上沒有零點,如,,函數(shù)在區(qū)間上有零點,所以“”是“函數(shù)在區(qū)間上沒有零點”的必要不充分條件.故選:B.題型四根據(jù)零點所在區(qū)間求參數(shù)范圍(共4小題)15.(23-24高三上·廣東深圳·期末)已知函數(shù)在內(nèi)有零點,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】首先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)零點存在性定理,即可列式求解.【詳解】是增函數(shù),也是增函數(shù),所以是上的增函數(shù).因為在內(nèi)有零點,所以,解得.故選:A16.(24-25高一上·全國·課后作業(yè))函數(shù)的零點在區(qū)間內(nèi),則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】由零點存在定理求解.【詳解】易知在上是增函數(shù),它的零點在區(qū)間上,則,解得,故選:C.17.(24-25高一上·河南開封·期末)已知是函數(shù)的零點,且,,則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】分析函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在定理可得出結(jié)果.【詳解】因為函數(shù)、在上均為增函數(shù),故函數(shù)在為增函數(shù),因為,,,則,由零點存在定理可得,又因為,,故.故選:B.18.(23-24高一上·山西晉中·期末)已知函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有一個零點,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】分類討論和兩種情況,再利用判別式和零點存在性定理列不等式求解即可.【詳解】當時,,令得,符合題意;當時,是二次函數(shù),對于方程,只需,即,解得,且,當時,,此時,得或,符合題意,當時,,此時,得或,符合題意,綜上,實數(shù)的取值范圍為.故答案為:.【點睛】思路點睛:本題考查函數(shù)零點分布.討論和兩種情況,當時,可判斷判別式大于零,結(jié)合零點存在性定理運算求解.題型五求函數(shù)的零點個數(shù)(共5小題)19.(24-25高一上·新疆·期末)函數(shù)的零點個數(shù)為(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【分析】將的零點轉(zhuǎn)化為和的圖象的交點,結(jié)合圖象確定正確選項.【詳解】由,得,在同一坐標系中,作出和的圖象,觀察圖象知,兩個函數(shù)圖象有兩個交點,所以零點個數(shù)為.故選:C

20.(24-25高一上·福建福州·期末)函數(shù)的零點個數(shù)是(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C【分析】本題考查函數(shù)的零點與方程的根的關(guān)系,可以將函數(shù)的零點問題轉(zhuǎn)化為方程等于0的根的個數(shù)問題,進一步轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象的交點個數(shù)問題.根據(jù)題意作出函數(shù)和函數(shù)的圖象,觀察圖象即可得出結(jié)論.【詳解】將函數(shù)的零點個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)和函數(shù)的圖象交點個數(shù)問題.如圖,作出函數(shù)和函數(shù)的圖象,由圖可得函數(shù)和函數(shù)的圖象有5個交點.∴函數(shù)的零點有5個.故選:C.21.(24-25高一上·云南昆明·期末)函數(shù)的零點個數(shù)是(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【分析】先將問題轉(zhuǎn)化為與的圖象的交點問題,再由兩函數(shù)的單調(diào)性分析得至多只有兩個零點,又由,得到的零點個數(shù),從而得解.【詳解】要求的零點,即求與的圖象的交點,在同一坐標系中作出與的大致圖象,因為與在各自的定義域上都是單調(diào)遞增,且的增長速度相比的較慢,所以兩函數(shù)的圖象至多只有兩個交點,即至多只有兩個零點,又,,所以有且只有兩個零點.故選:C.22.(24-25高一上·江蘇無錫·期末)函數(shù)的零點個數(shù)是(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】C【分析】先得到函數(shù)的單調(diào)性,由零點存在性定理得到存在唯一的,使得,又,故零點個數(shù)為2.【詳解】定義域為,由于在上單調(diào)遞增,故在上單調(diào)遞增,其中,,由零點存在性定值可知,存在唯一的,使得,又,故的零點個數(shù)為2.故選:C23.(24-25高一上·陜西·期末)當時,函數(shù)的零點個數(shù)為(

)A.4 B.5 C.6 D.7【答案】A【分析】根據(jù)給定條件,利用函數(shù)零點的意義,結(jié)合函數(shù)圖象交點個數(shù)得解.【詳解】由,得,在同一坐標系內(nèi)作出,,的圖象,由圖知,兩函數(shù)的圖象的交點有4個,所以當時,函數(shù)的零點個數(shù)為4.故選:A題型六根據(jù)函數(shù)零點的個數(shù)求參數(shù)范圍(共8小題)24.(24-25高一上·四川·期末)已知函數(shù)有兩個零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及對應的函數(shù)值集合,再由零點個數(shù)列出不等式組求解即得答案.【詳解】當時,在上單調(diào)遞減,函數(shù)值的集合為,當時,在是單調(diào)遞增,函數(shù)值的集合為,在上單調(diào)遞減,函數(shù)值的集合為,而,由函數(shù)有兩個零點,得或,解得或,所以實數(shù)的取值范圍為.故選:C【點睛】關(guān)鍵點睛:涉及用分段函數(shù)零點特性求參數(shù)范圍問題,可以先獨立分析各段上的零點,再綜合考查所有零點是解決問題的關(guān)鍵.25.(24-25高一下·貴州遵義·期末)已知函數(shù),若函數(shù)恰有3個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】借助分段函數(shù)性質(zhì),分與進行討論,結(jié)合對數(shù)函數(shù)單調(diào)性及其值域可得在上必有一零點,則可得有兩個不同非正根,結(jié)合根的判別式與韋達定理計算即可得解.【詳解】當時,在上單調(diào)遞增,且值域為,所以必有唯一解;所以當時,有兩個不同的根,即有兩個不同非正根,并設(shè)其兩根為,即,解得,由,則,解得,綜上所述:的取值范圍為,故B項正確.故選:B.26.(24-25高一上·陜西西安·期末)已知函數(shù),若函數(shù)恰有個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】作函數(shù)的圖象,令,條件可轉(zhuǎn)化為有兩個根,,,結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)列不等式就可得結(jié)論.【詳解】當時,;當時,.作函數(shù)的圖象可得,令,則.當時,方程沒有解,當時,方程有一個解,當時,方程有兩個解,當時,方程有三個解,因為恰有個零點,所以有兩個根(不妨設(shè)).所以,由韋達定理可得.要使有個零點,則需滿足.設(shè),則.解得,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:C.27.(24-25高一上·山西呂梁·期末)已知函數(shù)在區(qū)間上有且僅有4個零點,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】當,是增函數(shù),由函數(shù)零點存在定理得零點;當時,得且,進而可知零點為,進而可得實數(shù)的取值范圍.【詳解】當時,是增函數(shù),又因為,由函數(shù)零點存在定理知,存在,使得.當時,由得,解得且.綜上,要使函數(shù)在區(qū)間上有且僅有4個零點,則零點為,所以,得.故選:B28.(24-25高一上·黑龍江齊齊哈爾·期末)已知函數(shù),若有4個零點,則實數(shù)a的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】畫出的圖象,根據(jù)與有個公共點求得的取值范圍.【詳解】畫出的圖象如下圖所示,有4個零點,即與有個公共點,所以的取值范圍是.故選:A29.(24-25高一上·四川綿陽·期末)已知函數(shù)有三個不同的零點,則實數(shù)的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,則轉(zhuǎn)化為,函數(shù)有三個不同的零點,轉(zhuǎn)化為有兩個根,一個根在另一根在,根據(jù)二次方程根的分布即可求解.【詳解】令,則,由函數(shù)有三個不同的零點,轉(zhuǎn)化為有兩個零點,一個零點或另一個零點,則,則一元二次方程的兩根為,即的一個根在另一根在,令,則有,即實數(shù)的取值范圍為,故選:B.30.(24-25高一上·湖北隨州·期末)已知函數(shù),若函數(shù)恰有3個零點,則實數(shù)m的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,作出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象即可得解.【詳解】依題意可得,的圖象與直線有3個公共點,因為函數(shù)所以當或時,;當或時,.所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.故的極小值為,極大值為.作出的大致圖象,如圖所示.由圖可知,實數(shù)m的取值范圍是.故選:A.31.(24-25高一上·吉林長春·期末)設(shè)函數(shù)有個不同零點,則正實數(shù)的范圍為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由已知可得在上有3個不同零點,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)列出不等式,解出正實數(shù)的范圍【詳解】當時,令,解得,即在上僅有一個零點,所以只需在上有3個不同零點即可,當時,,所以,即.故選:A.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵在于結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)列不等式,重點關(guān)注端點是否取等.題型七比較零點的大小關(guān)系(共3小題)32.(24-25高一下·廣東揭陽·期末)已知函數(shù)的零點分別為,則的大小關(guān)系為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意分別作出函數(shù)及的圖象,即可求解.【詳解】在同一平面直角坐標系中分別作出函數(shù)及的圖象,如圖所示.

由圖象可知.故B正確.故選:B.33.(23-24高一上·山東日照·期末)若,則,,的大小關(guān)系為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】先由可得,,,由,得,,在同一個平面直角坐標系作出,和的圖象,結(jié)合圖象可得結(jié)果.【詳解】因為,而當時,,當時,,所以,因為,而當時,,所以,因為,而當時,,所以,由,得,,所以為和圖象交點的橫坐標,為和圖象交點的橫坐標,在同一個平面直角坐標系作出,和的圖象,如圖所示,由圖可得綜上,故選:A34.(24-25高一上·云南昆明·期末)已知函數(shù)的零點分別為,則大小順序為.(按由小到大排列)【答案】【分析】根據(jù)零點的定義,令,,,據(jù)此分別討論的大致范圍,進而得到答案.【詳解】由題意,令,即,得,由,即,得,則,得,由,即,得,所以.故答案為:.題型八求圖象的交點及交點個數(shù)(共8小題)35.(23-24高一上·重慶·期末)函數(shù)的交點所在的一個區(qū)間是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】構(gòu)造函數(shù),再根據(jù)零點的存在性定理即可得解.【詳解】構(gòu)造函數(shù),因為函數(shù)都是增函數(shù),所以函數(shù)是增函數(shù),又,所以函數(shù)的零點在內(nèi),即函數(shù)的交點所在的一個區(qū)間是.故選:B.36.(2024·江蘇鹽城·模擬預測)函數(shù)與的圖象的交點個數(shù)是(

)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】D【分析】在同一坐標系中,作出兩個函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象得到交點個數(shù).【詳解】函數(shù)與都是偶函數(shù),其中,,在同一坐標系中,作出函數(shù)與的圖象,如下圖,由圖可知,兩函數(shù)的交點個數(shù)為6.故選:D37.(24-25高一上·湖南衡陽·期末)函數(shù)的圖象與x軸的交點個數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】利用函數(shù)零點的意義,將問題轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象交點個數(shù)求解.【詳解】函數(shù)的圖象與x軸的交點的橫坐標,即方程的解,亦即函數(shù)的圖象交點橫坐標,在同一坐標系內(nèi)作出函數(shù)的圖象,如圖:觀察圖象知,函數(shù)的圖象有2個交點,所以函數(shù)的圖象與x軸的交點個數(shù)為2.故選:B38.(24-25高一上·云南玉溪·期末)當時,曲線與的交點個數(shù)為.【答案】20【分析】問題化為在上解的個數(shù),結(jié)合其周期性確定解的個數(shù),即可得答案.【詳解】當時,,即,故正切函數(shù)的每個周期內(nèi)都有一個解,結(jié)合正切函數(shù)的周期性知,曲線與的交點個數(shù)為20個.故答案為:2039.(24-25高一上·福建廈門·期末)設(shè)函數(shù),,若曲線與恰有3個交點,則(

).A. B.1 C.或1 D.2【答案】B【分析】結(jié)合偶函數(shù)的對稱性可知除對稱軸處以外兩偶函數(shù)圖象的交點成對出現(xiàn),由即可得的值,并代入檢驗即可;【詳解】易知函數(shù),均為偶函數(shù),除對稱軸處以外兩偶函數(shù)圖象的交點成對出現(xiàn),由曲線與恰有3個交點可知,,即,解得或1.當時,,,由圖象分析可知恰有1個交點,不符合題意;當,,,由圖象分析可知符合題意.故選:B.40.(24-25高一上·浙江寧波·期末)若函數(shù)與函數(shù)的圖象有交點,則實數(shù)a的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】將函數(shù)有交點問題轉(zhuǎn)化為方程有解,分離參數(shù),構(gòu)造函數(shù),利用基本不等式求解函數(shù)的值域即可得解.【詳解】因為函數(shù)與函數(shù)的圖象有交點,所以方程有解,由,所以在上有解,記,則實數(shù)a的取值范圍是函數(shù)的值域,令,則,當時,;當時,,當且僅當即時,等號成立,又,所以,綜上,,所以實數(shù)a的取值范圍是.故選:B題型九求方程的根及根的個數(shù)(共7小題)41.(23-24高一上·江西吉安·期末)下列區(qū)間內(nèi)存在方程的根的是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)的零點個數(shù)與方程的實根個數(shù)的關(guān)系,利用零點存在定理結(jié)合圖形判斷即得.【詳解】令,顯然函數(shù)在R上連續(xù),因,故在區(qū)間上存在零點,即方程在區(qū)間上有實數(shù)根.

如圖,作出函數(shù)和的圖象,由圖可知和在有兩個交點,因,,即,所以在區(qū)間上存在零點,即方程在區(qū)間上有實數(shù)根,由選項可知只有C項符合題意.故選:C.42.(24-25高一上·廣東潮州·期末)方程的根的個數(shù)是(

)A.5 B.4 C.3 D.2【答案】A【分析】在同一坐標系中,畫出和的函數(shù)圖象求解.【詳解】畫出和的函數(shù)圖象,因為,,結(jié)合圖象可得函數(shù)與函數(shù)圖像的交點個數(shù)是5個.故選:A43.(24-25高一上·河南·期中)方程的根的個數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】將方程的根的個數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)(),()兩函數(shù)圖象交點個數(shù)問題,畫圖分析即可.【詳解】由題意可轉(zhuǎn)化為函數(shù)(),()兩函數(shù)圖象交點問題,在同一平面直角坐標系中畫出兩個函數(shù)的圖象,如圖所示,由圖得兩個函數(shù)圖象有2個交點,故原方程根的個數(shù)為2.故選:B.44.(24-25高一上·上?!て谀┖瘮?shù),其中是一個常數(shù),計算知,則方程的根所在的區(qū)間是(

)A. B. C. D.無法確定【答案】B【分析】根據(jù)零點存在性定理可求解.【詳解】由得,又函數(shù)的圖象是連續(xù)不斷的,且單調(diào)遞增根據(jù)零點存在性定理可知,函數(shù)f(x)的一個零點,且唯一,即方程的根所在的區(qū)間是,故選:B45.(24-25高一上·河南濮陽·期末)已知函數(shù),若,且,則方程的根的個數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】分析可知為函數(shù)與的交點,結(jié)合函數(shù)對稱性即可得結(jié)果.【詳解】因為,,可知是圖象的一個對稱中心,是的圖象的上頂點,且點為函數(shù)與的交點,又是圖象的一個對稱中心,故關(guān)于的對稱點也在與的圖象上,結(jié)合圖象可知:方程的根的個數(shù)為3.故選:C.46.(23-24高一上·湖北·月考)已知函數(shù),當時,方程的根的個數(shù)是(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】D【分析】根據(jù)題意,畫出函數(shù)的大致圖象,將方程根的問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象交點問題,結(jié)合圖象,即可得到結(jié)果.【詳解】

設(shè),則,即,故,因為,故,畫出的大致圖象,由圖象可知與共有6個公共點,故原方程共有6個根.故選:D.47.(22-23高一上·浙江臺州·期中)設(shè)方程的根為,方程的根為,則的值為(

)A.4 B.2 C.0 D.【答案】A【分析】根據(jù)反函數(shù)的性質(zhì),解得直線的位置關(guān)系,建立方程,可得答案.【詳解】由題意,作圖如下:由方程的根為,則函數(shù)與的交點為;由方程的根為,則函數(shù)與的交點為.由函數(shù)與的圖象關(guān)于對稱,且直線與直線垂直,則與關(guān)于直線對稱,即,,由題意可得:,,則,,所以.故選:A.題型十二分法的應用(共6小題)48.(24-25高一上·安徽銅陵·期末)某同學用二分法求函數(shù)的零點時,用計算器算得部分函數(shù)值如下表所示:則該函數(shù)零點的近似值(精確度為0.1)可以是(

)A.1.2 B.1.21 C.1.27 D.1.32【答案】C【分析】觀察數(shù)據(jù),由零點存在性定理得到區(qū)間內(nèi)存在零點,得到答案.【詳解】,,由零點存在性定理得,區(qū)間內(nèi)存在零點,由于,,故該函數(shù)零點的近似值(精確度為0.1)可以是1.27,其他選項不正確.故選:C49.(24-25高一上·貴州畢節(jié)·期末)已知函數(shù),現(xiàn)用二分法求函數(shù)在內(nèi)的零點的近似值,則使用兩次二分法后,零點所在區(qū)間為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】應用零點存在定理結(jié)合二分法,不斷把區(qū)間一分為二計算求解.【詳解】由二分法可知,第一次計算,又,,由零點存在性定理知零點在區(qū)間上,所以第二次應該計算,又,所以零點在區(qū)間上.故選:A.50.(24-25高一上·湖南岳陽·期末)下列函數(shù)中,不能用二分法求其零點近似值的是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用二分法的概念,在零點兩側(cè)函數(shù)值異號進行逐一判定.【詳解】對于A,函數(shù)在上單調(diào)遞增,有唯一零點,所以函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,故可用二分法求零點;對于B,函數(shù),故函數(shù)有唯一零點,且函數(shù)值在零點兩側(cè)同號,故不能用二分法求零點;對于C,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,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時有兩個零點,且函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,故可用二分法求零點;對于D,函數(shù)在上單調(diào)遞增,有唯一零點,所以函數(shù)值在零點兩側(cè)異號,故可用二分法求零點.故選:B51.(23-24高一上·湖北·期末)下列函數(shù)圖象與x軸均有交點,且已知其解析式,不能用二分法求圖中函數(shù)零點的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】C【分析】由函數(shù)零點存在性定理和二分法概念對選項逐一判斷可得結(jié)論.【詳解】根據(jù)零點存在性定理可知,函數(shù)的圖象是一段連續(xù)不斷的曲線,若在區(qū)間上滿足,則函數(shù)在區(qū)間上存在零點;根據(jù)二分法概念可知,C選項中的圖象在零點附近不滿足,所以C選項不能用二分法求圖中函數(shù)零點.故選:C52.(24-25高一上·河南濮陽·期末)(多選)下列所給函數(shù)中,不能使用二分法求解其零點所在區(qū)間的有(

)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】根據(jù)二分法的定義結(jié)合零點存在性定理逐個分析判斷即可.【詳解】對于A,因為和在上連續(xù)且單調(diào)遞增,所以在上連續(xù)且單調(diào)遞增,所以,無零點,不能使用二分法,故A正確;對于B,,當且僅當時取等號,又零點左右函數(shù)值同號,不能使用二分法,故B正確;對于C,因為和在上連續(xù)且單調(diào)遞增,所以在上連續(xù)且單調(diào)遞增,因為,所以可以使用二分法,故C錯誤;對于D,,無零點,不能使用二分法,故D正確.故選:ABD.53.(24-25高一上·廣東惠州·期末)已知函數(shù)在區(qū)間上有一個零點,如果用二分法求的近似值(精確度為),則應將區(qū)間至少等分的次數(shù)為.【答案】【分析】利用二分法的定義可得出,求出正整數(shù)的最小值,即可得解.【詳解】由于每等分一次,零點所在區(qū)間的長度變?yōu)樵瓉淼?,則等分次后的區(qū)間長度變?yōu)樵瓉淼?,由題意可得,可得,且,所以,正整數(shù)的最小值為,即至少等分的次數(shù)為.故答案為:.題型十一函數(shù)零點與方程的根的綜合應用(共10小題)單選題54.(24-25高一上·云南曲靖·期末)設(shè)函數(shù),若關(guān)于x的方程有四個實根、、、,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】先根據(jù)分段函數(shù)的解析式畫出函數(shù)圖象,結(jié)合方程的根的情況找出之間的關(guān)系,再據(jù)此求取值范圍.【詳解】根據(jù)分段函數(shù)可得如下圖象:因為方程有四個實根,所以與有四個交點,交點的橫坐標分別為,此時,由的性質(zhì)可知,因為,所以,根據(jù)對數(shù)運算法則得,即,對于二次函數(shù),因為,且其圖象關(guān)于對稱,所以,即,其中,根據(jù),當且僅當即時,等號成立,所以,當時,此時,則,此時,所以的取值范圍為.故選:C.55.(24-25高一上·河南周口·期末)已知函數(shù),若方程有3個不同的實數(shù)根,,,且,則的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】畫出的圖象,數(shù)形結(jié)合得到,令,解得,由韋達定理得到,結(jié)合單調(diào)性求出,得到答案.【詳解】畫出的圖象,如下:有3個不同的實數(shù)根,,,故,令,解得,顯然為方程,即的兩個根,故,故,因為,在上單調(diào)遞減,所以.故選:A【點睛】方法點睛:將函數(shù)零點問題或方程解的問題轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)的圖象交點問題,將代數(shù)問題幾何化,借助圖象分析,大大簡化了思維難度,首先要熟悉常見的函數(shù)圖象,包括指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù),冪函數(shù),三角函數(shù)等,還要熟練掌握函數(shù)圖象的變換,包括平移,伸縮,對稱和翻折等,涉及零點之和問題,通常考慮圖象的對稱性進行解決.56.(24-25高一上·江蘇連云港·期末)已知函數(shù),若存在實數(shù),使得方程有個不同的實數(shù)根、、、,且,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】作出函數(shù)與的圖象,由圖可得出,分析可知關(guān)于的方程的兩根分別為、,利用韋達定理可得出關(guān)于的表達式,由可得出、關(guān)于的表達式,進而可得出關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性可求得結(jié)果.【詳解】作出函數(shù)與的圖象如下圖所示:

由圖可得,當時,,由題意可知,關(guān)于的方程的兩根分別為、,即關(guān)于的方程的兩根分別為、,由韋達定理可得,由圖可得,由得,則,可得,,所以,,所以,,因為函數(shù)在上為增函數(shù),故當時,,因此,的取值范圍為.故選:C.【點睛】關(guān)鍵點點睛:求解函數(shù)零點個數(shù)以及范圍的問題,關(guān)鍵是畫出函數(shù)圖象,根據(jù)題意分析交點間的關(guān)系,并結(jié)合函數(shù)的性質(zhì),利用數(shù)形結(jié)合求解,屬于難題.57.(24-25高一上·浙江嘉興·期末)已知函數(shù),若存在實數(shù)、、且,使得,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】作出圖形,利用正弦型函數(shù)的對稱性得出,可得出,求出的取值范圍,利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得所求代數(shù)式的取值范圍.【詳解】如下圖所示:令,解得,故當時,對稱軸為直線,則,因為,所以,,又因為,,由可得,則,則,所以,.故選:D.【點睛】關(guān)鍵點點睛:解本題的關(guān)鍵在于結(jié)合正弦型函數(shù)的對稱性以及函數(shù)解析式將所求代數(shù)式轉(zhuǎn)化為關(guān)于某個量的函數(shù),求出變量范圍后,轉(zhuǎn)化為值域問題求解.58.(24-25高一上·河南南陽·期末)設(shè)函數(shù)若恰有兩個零點,則實數(shù)t的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】作出函數(shù)和的圖象,確定函數(shù)的零點,然后數(shù)形結(jié)合,【詳解】作出函數(shù)和的圖象,的零點為1,的零點為,由于函數(shù)若恰有兩個零點,結(jié)合圖象可知,當時,時,無零點,當時,有零點為,此時恰有兩個零點,符合題意;當時,時,有零點1,當時,有零點為,此時恰有三個零點,不符合題意;當時,時,有零點1,當時,有零點為,此時恰有兩個零點,符合題意;當時,時,有零點1,當時,沒有零點,此時恰有一個零點,不符合題意;綜合可知t的取值范圍為.故選:B【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查了函數(shù)的零點個數(shù)問題,要根據(jù)零點個數(shù)求解參數(shù)的范圍,解答的關(guān)鍵是結(jié)合函數(shù)以及的圖象,分類討論,從而根據(jù)零點個數(shù)確定參數(shù)范圍.多選題59.(24-25高一上·浙江杭州·期末)設(shè),若滿足關(guān)于的方程恰有三個不同的實數(shù)解,則下列選項中,一定正確的是(

)A. B. C. D.【答案】CD【分析】設(shè),得出函數(shù)為偶函數(shù),從而有,因此方程必有一解為0,代入得,分和兩種情況得出函數(shù)的單調(diào)性和最值,從而求得,可得選項.【詳解】令,則的定義域為,有,故為偶函數(shù),則,故A錯誤;必有一解為0,則,即,①當時,因時,,故,當且僅當時取等號;②當時,在上遞增,,由可得,即解得,又在上遞增,,即,解得,,故C、D正確,B錯誤.故選:CD.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查函數(shù)與方程的綜合知識,關(guān)鍵點在于構(gòu)造合適的函數(shù),判斷函數(shù)的奇偶性,單調(diào)性,最值.60.(24-25高一上·四川巴中·期末)已知函數(shù)實數(shù)滿足,且,則(

)A.B.C.D.函數(shù)有5個互不相等的零點【答案】ACD【分析】代入求值判斷A,畫出函數(shù)圖象,數(shù)形結(jié)合求出的范圍判斷B,結(jié)合函數(shù)的對稱性及的范圍求解判斷C,根據(jù)將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)??的圖象分別與?交點個數(shù)之和,數(shù)形結(jié)合即可判斷D.【詳解】函數(shù),所以,所以,故A正確;由實數(shù)滿足,知函數(shù)的圖象與有三個不同的交點,作出函數(shù)的圖象,如圖:結(jié)合圖象,可得,故選項B錯誤;根據(jù)二次函數(shù)的對稱性知,,又,所以,所以,故C正確;,由題意,所以函數(shù)零點個數(shù)為三個方程的解的個數(shù)之和,即函數(shù)的圖象分別與,,交點個數(shù)之和,由C可知,,,結(jié)合圖象可知,函數(shù)的圖象與有一個交點,函數(shù)的圖象與有三個交點,函數(shù)的圖象與有一個交點,所以函數(shù)有5個互不相等的零點,故D正確.故選:ACD【點睛】思路點睛:已知函數(shù)的零點或方程的根的情況,求解參數(shù)的取值范圍問題的本質(zhì)都是研究函數(shù)的零點問題,求解此類問題的一般步驟:(1)轉(zhuǎn)化,即通過構(gòu)造函數(shù),把問題轉(zhuǎn)化成所構(gòu)造函數(shù)的零點問題;(2)列式,即根據(jù)函數(shù)的零點存在定理或結(jié)合函數(shù)的圖象列出關(guān)系式;(3)得解,即由列出的式子求出參數(shù)的取值范圍.61.(23-24高一上·湖北武漢·期末)已知函數(shù)若函數(shù)有四個零點,從小到大依次為,則下列說法正確的是(

)A. B.的最小值為4C. D.方程最多有10個不同的實根【答案】ACD【分析】根據(jù)題意結(jié)合圖象分析可知:,且,根據(jù)指數(shù)函數(shù)性質(zhì)結(jié)合基本不等式分析判斷A;根據(jù)對數(shù)函數(shù)性質(zhì)結(jié)合基本不等式分析判斷B;根據(jù)題意結(jié)合函數(shù)單調(diào)性分析判斷C;令,方程化為,討論的取值范圍,結(jié)合圖象分析判斷D.【詳解】由,得,函數(shù)的零點,即為的圖象與直線交點的橫坐標,如圖,作出函數(shù)的圖象.如圖,,且,對于A,由,得,整理得,即,則,故A正確;對于B,由,得,則,整理得,解得,故B錯誤;對于C,由,得,解得,則,,因函數(shù)在上單調(diào)遞增,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,因此,故C正確;對于D,方程,即,令,則,而,①若,則方程無實根,即方程無實根,方程無實根;②若,則方程有2個不相等的實根,且有2個不相等的實根;有3個不相等的實根,方程有5個不相等的實根;③若,則方程有4個不相等的實根滿足:,且無實根,有4個不相等的實根,或均有3個不相等的實根,因此方程有10個不相等的實根;④若,則方程有4個不相等的實根滿足:,且無實根,或或均有3個不相等的實根,因此方程有9個不相等的實根;⑤若,則方程有3個不相等的實根滿足:,且無實根,或均有3個不相等的實根,因此方程有6個不相等的實根;綜上,方程最多有10個不同的實根,D正確.故選:ACD【點睛】方法點睛:應用函數(shù)思想確定方程解的個數(shù)的兩種方法:①轉(zhuǎn)化為兩個常見的函數(shù)圖象的交點個數(shù)問題、數(shù)形結(jié)合、構(gòu)建不等式(方程)求解;②分離參數(shù)、轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問題求解.填空題62.(24-25高一上·上海靜安·期末)若關(guān)于的方程有四個不同的實數(shù)解,則實數(shù)的取值范圍為【答案】【分析】利用常變量分離法,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)、數(shù)形結(jié)合思想進行求解即可.【詳解】由于關(guān)于的方程有4個不同的實數(shù)解,當時,原式為,解得,不滿足題意;故,則可轉(zhuǎn)化成,所以或,所以或,所以時,是此方程的1個根,故關(guān)于的方程有3個不同的非零非4的實數(shù)解,所以有3個不同的非零且非4的實數(shù)解,即函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象有3個不同的交點,在同一直角坐標系作圖:由圖可知,即,所以的取值范圍為.故答案為:.【點睛】關(guān)鍵點點睛:利用轉(zhuǎn)化法,結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想進行求解是解題的關(guān)鍵.63.(24-25高一上·河北保定·期末)已知奇函數(shù),在上單調(diào),若對任意都有,則解的個數(shù)為.【答案】【分析】先求得時的表達式,再根據(jù)函數(shù)的奇偶性求出時的表達式,然后根據(jù)零點存在性定理等知識求得正確答案.【詳解】當時,設(shè)①,則,由①令得,在上單調(diào)遞增,且,所以,所以,令,則,所以,因為函數(shù)為奇函數(shù),所以,所以,,若時,函數(shù)有意義,則,所以,當時,對于方程,即,兩邊除以得:,令,根據(jù)函數(shù)解析式分析在上單調(diào)遞增,,,所以在上有唯一零點,所以方程在上有一個解;當時,代入,有不成立,不是方程的解;當時,對于方程,即,兩邊除以得:,令,根據(jù)函數(shù)解析式分析在上單調(diào)遞增,,,所以在上有唯一零點,所以方程在上有一個解;綜上所述,方程在上有兩個解.故答案為:【點睛】思路點睛:設(shè)定函數(shù)并分析單調(diào)性:首先設(shè)定函數(shù)(換元法),并根據(jù)定義域和題目條件,分析函數(shù)的單調(diào)性.利用零點存在性定理判斷解的個數(shù):結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和零點存在性定理,判斷方程解的個數(shù),從而得出最終結(jié)論.題型十二函數(shù)零點及方程的根解答題(共10小題)64.(24-25高一上·江西九江·期末)已知函數(shù).(1)若為偶函數(shù),求的值;(2)討論的零點個數(shù).【答案】(1);(2)答案見解析.【分析】(1)應用偶函數(shù)的性質(zhì)有恒成立,即可求參數(shù)值;(2)設(shè),問題化為分析解的個數(shù),分類討論判斷原函數(shù)零點的個數(shù).【詳解】(1)依題意,得,即即恒成立,得.(2)令,得設(shè),則由函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且最大值為,當時,無零點;當或時,有一個零點;當時,有兩個零點.65.(24-25高一上·重慶·期末)若函數(shù).(1)若,求函數(shù)的零點:(2)若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)恰有一個零點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)求二次函數(shù)的零點等價于解一元二次方程即可求解;(2)利用換元法并分離參數(shù)將問題轉(zhuǎn)換為恰好有一個根,構(gòu)造函數(shù),發(fā)現(xiàn)其具有單調(diào)性,故問題轉(zhuǎn)換為求的值域即可求解.【詳解】(1)若,,若,則或,所以函數(shù)的零點是;(2)由題意恰好有一個根,等價于恰好有一個根,即恰好有一個根,令,則函數(shù)是增函數(shù),所以的值域是,故所求為.66.(24-25高一上·黑龍江雞西·期末)已知函數(shù)為偶函數(shù),.(1)求的值;(2)若方程有且只有一個零點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2).【分析】(1)根據(jù)是偶函數(shù)得,可得,進而可得;(2)由得,設(shè),可得有且只有一個正根,由分類,根據(jù)根的分布進而可得.【詳解】(1)函數(shù)的定義域為,由是偶函數(shù),得,即,則,而不恒為0,所以.(2),依題意,方程有且只有一個實根,即方程有且只有一個實根,令,則方程有且只有一個正根,即方程有且只有一個正根,令函數(shù),①當時,,由,得,不合乎題意;②當時,則,二次函數(shù)的圖象開口向下,對稱軸為直線,,而,要方程有且只有一個正根,則,解得;③當時,則,設(shè)方程的兩根分別為,則方程有且只有一個正根,因此,所以實數(shù)的取值范圍是.67.(24-25高一上·江蘇鹽城·期末)已知(),對任意都有.(1)求的值;(2)若當時方程有唯一實根,求的范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)由已知條件可得的圖象關(guān)于直線對稱,則,再結(jié)合的范圍可求得結(jié)果;(2)令,則,由的單調(diào)性,將問題轉(zhuǎn)化為與的圖象有一個交點,結(jié)合圖象從而可求出的范圍;【詳解】(1)對任意都有,則函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,所以,,而,則,,所以.(2),當時,設(shè),在為增函數(shù),在為減函數(shù),所以方程有唯一實根,等價于與的圖象有一個交點,由圖象可知或,所以或,所以的范圍是.68.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍;(3)若函數(shù)在區(qū)間上有且僅存一個零點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為(2)(3)【分析】(1)確定二次函數(shù)對稱軸即可求解;(2)由,,三種情況分類討論即可;(3)通過或,結(jié)合判別式及零點存在性定理求解;【詳解】(1)由條件可得,對稱軸為:,由開口向上,所以函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為;(2),當時,,顯然在區(qū)間上單調(diào)遞增,符合;當時,對稱軸為:,且開口向上,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,需滿足:,解得:,當時,對稱軸為:,且開口向下,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,需滿足:,解得:,綜上若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,實數(shù)的取值范圍;(3)若函數(shù)在區(qū)間上有且僅存一個零點,當時,由,解得:,符合;當,對于,若,即時,方程有一根,符合,若,①,因為對稱軸為:,又,若函數(shù)在區(qū)間上有且僅存一個零點,需滿足:,即,故:;②,對稱軸為:,,若函數(shù)在區(qū)間上有且僅存一個零點,需滿足:,且,即且,解得:;綜上實數(shù)的取值范圍是69.(24-25高一上·安徽蕪湖·期末)已知函數(shù).(1)若,求實數(shù)的取值范圍;(2)若當時,關(guān)于的方程有且僅有一個實數(shù)解,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)直接根據(jù)對數(shù)函數(shù)性質(zhì)解不等式即可;(2)問題轉(zhuǎn)化為方程有且僅有一個屬于的實數(shù)解,再求出在有一解時的范圍,然后解相應的不等式即可得.【詳解】(1)因為,所以原不等式可化為,所以,解得,所以實數(shù)的取值范圍為.(2)若當時,關(guān)于的方程有且僅有一個實數(shù)解,則方程有且僅有一個實數(shù)解,所以有且僅有一個屬于的實數(shù)解.因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,且,,當趨向于0時,趨向于,所以或,解得或或,所以實數(shù)的取值范圍是.70.(24-25高一上·廣東深圳·期末)已知函數(shù),不等式解集為,(1)設(shè)函數(shù)在上存在零點,求實數(shù)的取值范圍;(2)當時,函數(shù)的最小值為,求實數(shù)的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)解指數(shù)不等式得到集合,再判斷的單調(diào)性,即可得到,解得即可;(2)首先得到,令,,,依題意可得在內(nèi)的最小值為,即可得到方程(不等式)組,解得即可.【詳解】(1)因為,則,解得,即,又因為,且,在內(nèi)單調(diào)遞增,則在內(nèi)單調(diào)遞增,若函數(shù)在上存在零點,則,解得,所以實數(shù)的取值范圍.(2)因為,令,由可知,則,令,,則在內(nèi)的最小值為,由的圖象開口向上,對稱軸為,可得,解得,即實數(shù)的值為1.71.(24-25高一上·云南曲靖·期末)已知函數(shù).(1)判斷并用定義證明在上的單調(diào)性;(2)若函數(shù)恰有4個零點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)在上單調(diào)遞增,證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性定義即可證明;(2)令可得或.由函數(shù)零點與方程根的關(guān)系結(jié)合函數(shù)的圖象即可求解.【詳解】(1)在上單調(diào)遞增.證明如下:當時,.設(shè),則.因為,所以,,所以,即,所以在上單調(diào)遞增.(2)的圖象如圖所示.因為函數(shù)恰有4個零點,所以方程恰有4個解.即或共有4個解.由圖知,且或或,解得或或,即實數(shù)的取值范圍為.【點睛】關(guān)鍵點點睛:,第2小問的解題關(guān)鍵為:將函數(shù)有4個零點轉(zhuǎn)化為方程有4個實根,進一步轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象與直線及有4個交點,數(shù)形結(jié)合求解即可.72.(24-25高一上·貴州黔南·期末)已知函數(shù)是偶函數(shù),.(1)求函數(shù)的解析式;(2)求函數(shù)的零點;(3)若函數(shù)有零點,求k的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【分析】(1)利用偶函數(shù)定義求出值即得解析式.(2)由(1)求出函數(shù)式,再解方程求出零點.(3)求出并用表示出,再換元分離參數(shù),利用單調(diào)性求出最小值得解.【詳解】(1)函數(shù)的定義域為R,由為偶函數(shù),得,即,則,解得,所以函數(shù)的解析式為.(2)函數(shù),則,由,得,而,解得,則,所以有一個零點為.(3)由(1)知,則,方程,化為,令,當且僅當時取等號,即,依題意,方程有實數(shù)根,即在時有解,又函數(shù)在上單調(diào)遞增,,則,所以k的取值范圍是.73.(24-25高一上·北京順義·期末)已知函數(shù),且函數(shù)是奇函數(shù).(1)求實數(shù)的值;(2)設(shè)函數(shù),判斷函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并證明你的判斷;(3)設(shè)函數(shù),寫出函數(shù)的零點個數(shù).(結(jié)論不要求證明)【答案】(1)(2)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,證明見解析(3)2個零點【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)定義,由,代入計算可求得;(2)利用函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)的單調(diào)性;(3)借助函數(shù)奇偶性和單調(diào)性可得零點的個數(shù).【詳解】(1)令,解得,所以函數(shù)的定義域為.由于函數(shù)是奇函數(shù),所以函數(shù)在其定義域內(nèi)滿足,則.整理得:,注意到對任意的上式均成立,可得,解得.(2)因為,可知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.證明如下(方法一):對任意,且,則.因為,可得,即所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.證明單調(diào)性(方法二):對任意,且,則因為,可得,即,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.(3)由題意得,根據(jù)第(2)小問得在區(qū)間上單調(diào)遞增,又函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,當時,,當時,,根據(jù)零點存在定理得在區(qū)間上存在一個零點,同理可得在區(qū)間上存在一個零點,所以函數(shù)有2個零點.題型十三指數(shù)函數(shù)模型(共8小題)74.(24-25高一上·山東威?!て谀┠臣儍羲圃鞆S在凈化水的過程中,每過濾一次可使水中雜質(zhì)減少50%,若要使水中雜質(zhì)減少到原來的2%以下,則至少需要過濾(

)A.4次 B.5次 C.6次 D.7次【答案】C【分析】列不等式后根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求解【詳解】每過濾一次可使水中雜質(zhì)減少50%,設(shè)要使水中雜質(zhì)減少到原來的2%以下至少需要過濾次,則.又,所以.故選:C75.(24-25高一上·云南保山·期末)某市GDP的年平均增長率為,按此增長率,大約經(jīng)過年后該市GDP會翻一番,則為(參考值,)(

)A.14 B.16 C.18 D.20【答案】A【分析】由題意設(shè)某市原有GDP為,經(jīng)過年后該市GDP會翻一番為,由題意,求解即可.【詳解】設(shè)某市原有GDP為,經(jīng)過年后該市GDP會翻一番為,由年平均增長率為,可得,所以,兩邊取自然對數(shù)得,所以,代入?yún)⒖贾档霉蔬x:A76.(24-25高一上·安徽蕪湖·期末)荷花定律是一個非常著名的定律.據(jù)研究者收集的信息,池塘里荷花開放的程度,有如下規(guī)律,第一天開放的只是一小部分,第二天,它們會以前一天的兩倍速度開放.到第29天時荷花恰好開滿了一半,到第30天才會開滿整個池塘.下列函數(shù)能較好反映池塘里荷花開放的程度y與時間x(1-30天)之間的變化規(guī)律的是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由指數(shù)函數(shù)的運算可得.【詳解】由題意“到第29天時荷花恰好開滿了一半,到第30天才會開滿整個池塘”可得當時的值是時的值的二倍,所以只有指數(shù)函數(shù)符合.故選:B.77.(24-25高一上·河南駐馬店·期末)某放射性物質(zhì)在衰減過程中,其質(zhì)量與年數(shù)滿足關(guān)系式(為初始質(zhì)量,,為常數(shù),).已知該放射物質(zhì)經(jīng)過4年,其質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的,若再經(jīng)過8年,該放射性物質(zhì)的質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)給定條件,利用指數(shù)運算法則列式計算得解.【詳解】依題意,,則,再經(jīng)過8年,即時,,所以再經(jīng)過8年,該放射性物質(zhì)的質(zhì)量變?yōu)槌跏假|(zhì)量的.故選:C78.(24-25高一上·重慶·期末)某催化劑的活性指標K(單位:kgPP/gCat)與反應溫度t(單位:℃)滿足函數(shù)關(guān)系:(其中a,b為常數(shù)),若在20℃時的活性指標為13kgPP/gCat,在40℃時的活性指標為85kgPP/gCat,則該催化劑在50℃的活性指標為(

)A.252kgPP/gCat B.247kgPP/gCatC.227kgPP/gCat D.127kgPP/gCat【答案】B【分析】由方程,,求得即可求解.【詳解】由題意可得:,,兩式相減可得:,所以,所以或(舍去),即,所以,所以該催化劑在的活性指標為.故選:B.79.(24-25高一上·四川內(nèi)江·期末)某工廠產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過濾后排放,過濾過程中廢氣的污染物含量P(單位:mg/L)與時間t(單位:h)間的關(guān)系為(其中,k是正常數(shù)),如果在前5h消除了10%的污染物,則污染物減少50%需要花費的時間約為(

)(本題參考數(shù)據(jù):)A. B. C. D.【答案】D【分析】代入數(shù)據(jù)先得到然后再根據(jù)指數(shù)函數(shù)的運算和對數(shù)運算即可求解.【詳解】根據(jù)題意可知,當為最開始的污染物含量.當時,廢氣的污染物含量為所以所以當污染物減少時,可設(shè)所以所以則所以故選:D.80.(24-25高一上·貴州黔東南·期末)垃圾分類是指按一定規(guī)定或標準將垃圾分類儲存、投放和搬運,從而轉(zhuǎn)變成公共資源的一系列活動,做好垃圾分類是每一位公民應盡的義務.已知某種垃圾的分解率與時間(月)近似滿足關(guān)系(其中,),經(jīng)過24個月,這種垃圾的分解率為,經(jīng)過48個月,這種垃圾的分解率為,則這種垃圾完全分解大約需要經(jīng)過(

)個月.(參考數(shù)據(jù):)A.80 B.90 C.100 D.120【答案】A【分析】根據(jù)已知條件可得出關(guān)于的方程組,解之即得的表達式,再由,利用取對數(shù)求出的值即可.【詳解】由題意,可得,解得,則,這種垃圾完全分解,即分解率為,即,所以,兩邊取對數(shù),可得:,則.故選:A.81.(24-25高一上·廣東廣州·期末)把物體放在冷空氣中冷卻,如果物體原來的溫度是,空氣的溫度是,那么后物體的溫度(單位:)可由公式求得,其中是一個隨著物體與空氣的接觸狀況而定的正常數(shù).現(xiàn)有的物體,放在的空氣中冷卻,以后物體的溫度降為.若將的物體放在的空氣中冷卻,則物體溫度降為所需要的冷卻時間為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù),當,時可得得,再代入,即可得結(jié)論.【詳解】由題意可知,當時,,于是,整理得,當,,有,所以,故,將代入可得,可得,物體溫度降為所需要的冷卻時間為故選:C.題型十四對數(shù)函數(shù)模型(共7小題)82.(25-26高一上·上?!て谥校┲袊?G技術(shù)領(lǐng)先世界,在5G技術(shù)中,最大數(shù)據(jù)傳輸速率取決于信道帶寬,與滿足,其中稱為信噪比(單位:).若不改變帶寬,初始信噪比為1000,那么為了使增加,需要將信噪比從1000提升至大約(

)A.5000 B.6000 C.7000 D.8000【答案】D【分析】結(jié)合題意,借助對數(shù)運算法則計算即可得.【詳解】由題意可得,即有,即.故選:D.83.(24-25高一上·云南德宏·期末)北京時間2024年10月30日4時27分,搭載神舟十九號載人飛船的長征二號遙十九運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,約10分鐘后,神舟十九號載人飛船與火箭成功分離,進入預定軌道,發(fā)射取得圓滿成功.據(jù)測算,在不考慮空氣阻力的條件下,火箭的最大速度(單位:)和燃料的質(zhì)量(單位:),火箭(除燃料外)的質(zhì)量(單位:)的函數(shù)關(guān)系是.據(jù)悉,此次發(fā)射火箭全長,起飛質(zhì)量(火箭起飛質(zhì)量燃料質(zhì)量火箭質(zhì)量),若火箭的最大速度達到,則燃料質(zhì)量約為(

)(參考數(shù)據(jù):)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意得,即,再分析求解即可.【詳解】由題意知,所以,即,計算得,即,解得,所以燃料質(zhì)量約為.故選:C.84.(24-25高一上·廣東陽江·期末)大部分大西洋蛙魚每年都要逆流而上游回出生地產(chǎn)卵.研究蛙魚的科學家發(fā)現(xiàn)蛙魚的游速單位:可以表示為,其中表示魚的耗氧量的單位數(shù).若蛙魚的游速每增加,則它的耗氧量的單位數(shù)是原來的(

)A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】B【分析】設(shè)原來的游速為,則提速后的游速為,原來的耗氧量的單位數(shù)為,后來的耗氧量的單位數(shù)為,根據(jù)題意列方程組,能求出結(jié)果.【詳解】設(shè)原來的游速為,則提速后的游速為,原來的耗氧量的單位數(shù)為,后來的耗氧量的單位數(shù)為,則,所以,,故,所以若蛙魚的游速每增加,則它的耗氧量的單位數(shù)是原來的倍.故選:B.85.(24-25高一上·河南許昌·期末)假設(shè)在不考慮空氣阻力的條件下,某型號火箭的最大速度v(單位:)和燃料的質(zhì)量M(單位:)、火箭(除燃料外)的質(zhì)量m(單位:)的函數(shù)關(guān)系是(k為大于0的常數(shù)).已知當燃料質(zhì)量是火箭質(zhì)量的15倍時,火箭的最大速度,則當燃料質(zhì)量是火箭質(zhì)量的63倍時,火箭的最大速度(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)已知條件求出,再代入當燃料質(zhì)量是火箭質(zhì)量的63倍時的表達式可得答案.,【詳解】當燃料質(zhì)量是火箭質(zhì)量的15倍,火箭的最大速度時,則,得,則當燃料質(zhì)量是火箭質(zhì)量的63倍時,火箭的最大速度.故選:D.86.(24-25高一上·云南昆明·期中)大西洋鮭魚每年都要逆流而上,游回產(chǎn)地產(chǎn)卵.研究鮭魚的科學家發(fā)現(xiàn)鮭魚的游速(單位:)可以表示為,其中表示魚的耗氧量的單位數(shù).若一條鮭魚游速為時耗氧量的單位數(shù)為,那么當耗氧量的單位數(shù)為時,鮭魚的游速為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用對數(shù)的運算求解出當耗氧量的單位數(shù)為時的值.【詳解】根據(jù)題意,,則當耗氧量的單位數(shù)為時,.故選:C87.(24-25高一上·廣西柳州·期末)大西洋鮭魚每年都要逆流而上游回產(chǎn)地產(chǎn)卵,研究鮭魚的科學家發(fā)現(xiàn)鮭魚的游速v(單位:m/s)可以表示為,其中表示鮭魚的耗氧量的單位數(shù),當一條鮭魚以2m/s的速度游動時,它的耗氧量的單位數(shù)為(

)A.8100 B.8000 C.1000 D.1100【答案】A【分析】根據(jù)函數(shù)模型,將代入解析式,把對數(shù)式等價轉(zhuǎn)化為指數(shù)式,即可解得的值.【詳解】由題意,,則,即,所以.故選:A.88.(24-25高一上·上海奉賢·期末)如果不考慮空氣阻力,火箭的最大速度(單位:)與燃料質(zhì)量(單位:),火箭(除燃料外)的質(zhì)量(單位:)之間的函數(shù)關(guān)系是,這里表示以為底的自然對數(shù).若已知火箭的最大速度為,火箭的質(zhì)量約為,則火箭需要加注的燃料質(zhì)量約為(

).A. B. C. D.【答案】B【分析】由題意得到方程,得到.【詳解】由題意得,即,.故選:B題型十五建立擬合函數(shù)模型解決實際問題(共7小題)89.(24-25高一上·江西·期末)近幾年,直播平臺逐漸被越來越多的人們關(guān)注和喜愛.某平臺從2021年初建立開始,得到了很多網(wǎng)民的關(guān)注,會員人數(shù)逐年增加.已知從2021到2024年,該平臺會員每年年.末的人數(shù)如下表所示:(注:第4年數(shù)據(jù)為截止至2024年10月底的數(shù)據(jù))建立平臺第年1234會員人數(shù)(千人)16285286(1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),從下列三個模型中選擇一個恰當?shù)哪P凸浪憬⒃撈脚_年后平臺會員人數(shù)(千人),求出你所選擇模型的解析式,并預測2024年年末會員人數(shù):①,②且,③且;(2)為了更好的維護管理平臺,該平臺規(guī)定會員人數(shù)不能超過千人,請根據(jù)(1)中你選擇的函數(shù)模型求的最小值.【答案】(1)選擇模型③,,100千人.(2)4.【分析】(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可選擇模型③,將表格中的數(shù)據(jù)代入函數(shù)模型解析式,求出三個參數(shù)的值,即可得出函數(shù)模型解析式,再將代入函數(shù)模型解析式,即可得解;(2)由已知可得出,令,則,令,求出函數(shù)在區(qū)間上的最大值,即可得實數(shù)k的最小值.【詳解】(1)由表格中的數(shù)據(jù)可知,函數(shù)是一個增函數(shù),且函數(shù)增長得越來越快,故選擇模型③較為合適,由表格中的數(shù)據(jù)可得,解得所以,函數(shù)模型的解析式為,令,預測2024年年末的會員人數(shù)為100千人.(2)由題意可得,令,則,令,,則函數(shù)的定義域上單調(diào)遞增,又關(guān)于在定義域上單調(diào)遞減,根據(jù)復合函數(shù)的單調(diào)性,,即.所以的最小值為4.90.(24-25高一上·廣東·期末)輿論場指數(shù)是一個反映特定時間內(nèi)社會輿論關(guān)注熱點和趨勢的指標,它通常通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對來自不同媒體平臺的信息進行收集、整理和分析,從而得出一個量化的指數(shù),以揭示公眾對某些事件或話題的關(guān)注程度.對于輿論事件出現(xiàn)起的前天,若某次輿情過程中至少有一天的輿論場指數(shù)大于,則認為本次輿情是嚴重的.某購物平臺利用輿論場指數(shù)就某次輿情進行分析,將輿論事件出現(xiàn)起第1,2,3天的輿論場指數(shù)整理成如下表格:天數(shù)123輿論場指數(shù)1248156為研究輿論場指數(shù)的變化情況,技術(shù)人員提出了三種函數(shù)模型用以刻畫數(shù)據(jù):①;②;③其中含的項的系數(shù)均不為0.(1)請從①,②,③中選擇一個最合適的函數(shù)模型(直接寫結(jié)果,不用證明);(2)運用(1)中選取的函數(shù)模型,預測第4天時的輿論場指數(shù);(3)若本次輿情不是嚴重的,求的最小值.【答案】(1)③(2)(3)【分析】(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)以及指數(shù)爆炸模型可得結(jié)論;(2)利用待定系數(shù)法求得函數(shù)解析式,即可做出預測;(3)將問題轉(zhuǎn)化為不等式恒成立再利用二次函數(shù)性質(zhì)可求得結(jié)果.【詳解】(1)③;根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以看出輿論場指數(shù)增長非常快,符合指數(shù)函數(shù)性質(zhì),故選③;(2)將表格數(shù)據(jù)代入,得,,解得,故函數(shù)為,則第4天時的輿論場指數(shù)為.(3)若本次輿情不是嚴重的,則恒成立,原式等于,故兩邊同時除以,得到,不妨設(shè),故原式等于,整理得,由于在上單調(diào)遞減,故只需要當時,成立即可,代入得,解得,故的最小值為.91.(24-25高一上·貴州黔東南·期末)近年來,國內(nèi)多個城市紛紛加碼布局“夜經(jīng)濟”,以滿足不同層次的多元消費,并拉動就業(yè)、帶動創(chuàng)業(yè),進而提升區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展活力.某夜市的一位工藝品售賣者,通過對每天銷售情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn):該工藝品在過去的一個月內(nèi)(以30天計),每件的銷售價格(單位:元)與第天的函數(shù)關(guān)系近似滿足(為常數(shù),且,,),日銷售量(單位:件)與第天的部分數(shù)據(jù)如表所示:5101520254550555045已知第5天的日銷售收入為459元.給出以下三個函數(shù)模型:①;②;③.(1)請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù),從中選擇你認為合適的一種函數(shù)模型來描述日銷售量與的變化關(guān)系,并求出該函數(shù)的解析式;(2)設(shè)該工藝品的日銷售收入為(單位:元),求的解析式;(3)該工藝品的日銷售收入哪天最低?最低收入是多少?【答案】(1)選擇模型②,(2),(3)該工藝品的日銷售收入第30天最低,最低收入是元【分析】(1)根據(jù)題意易知選擇函數(shù)模型②,從而再根據(jù)題意建立方程,即可求解;(2),從而可求的解析式;(3)利用基本不等式及函數(shù)單調(diào)性,即可求解.【詳解】(1)由表格中的數(shù)據(jù)知,隨著x的增大,先增后減,①③函數(shù)模型描述的都是單調(diào)函數(shù),不符合該數(shù)據(jù)模型,所以選擇函數(shù)模型②:,由,可得,解得,因為,解得,則日銷售量與時間x的關(guān)系式為.(2)因為第5天的日銷售收入為459元,則,解得,所以,由(

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