【高考数学 题型方法解密】专题02“三招九型”轻松破解函数零点问题(原卷及答案)-高考数学常考点 重难点复习攻略(新高考专用)_第1页
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文档简介

专题02“三招九型。轻松破解函数零点问题

目录

一重难点题型方法.....................................................1

〈第一招:数形结合〉.......................................................1

题型一:求函数零点及零点所在区间.........................................1

题型二:求函数零点或方程根的个数.........................................3

题型三:根据零点个数求参数范围(不分参型)..............................4

题型四:比较零点的大小关系...............................................5

题型五:求函数零点的和...................................................6

<第二招:分离参数〉.......................................................7

题型六:根据零点个数求参数范围(分参型).................................7

题型七:根据函数零点分布求零点代数式的取值范围..........................8

〈第三招:转化化归〉.......................................................9

题型八:嵌套函数的零点个数...............................................9

题型九:根据嵌套函数零点个数求参数......................................10

二针对性巩固练习....................................................11

重难点题型方法

<第一招:数形结合)

题型一:求函数零点及零点所在区间

【典例分析】

典例1-1.(2022・河北・邢台一中高一阶段练习)已知/(x)在定义域上为单调函数,

对Vxe(0,4<o),恒有/(/(刈-嚏21)=1,则函数/(x)的零点是()

A.2B.1C.yD.

典例1-2.(2022•天津市南开中学滨海生态城学校高一阶段练习)已知函数

〃x)=L-log/,在下列区间中,包含/(“零点的区间是()

X

A.(0,1)B.(2,3)C.(3收)D.(1,2)

典例13(2022・贵州遵义・高一期中)若函数/(x)=/+x+/〃的零点在区间(1,2)内,

则〃?的取值范围为()

A.[-6,-21B.(-6,-2)

C.(9,-6]5-2,y)D.(^c,-6)U(-2,+oo)

【方法技巧总结】

1.零点存在性定理:如果函数y=/(x)在区间[〃封上的图象是连续不断的一条曲线,

并且有/(a)./S)<0,那么函数y=/(x)在区间处〃)内有零点,即存在c&(u,b),使

得/(c)=0,这个c也就是方程的根。

2.注意:①不满足/⑷./sx。的函数也可能有零点.②若函数/(x)在区间[。回上的

图象是一条连续曲线,则/(幻./(勿<。是/(X)在区间回内有零点的充分不必要条

件.

【变式训练】

广+21rW0

1.(2022•河南・温县第一高级中学高三阶段练习(文))已知函数f(x)=1J切;式,

则函数g(x)=/(l-M-1的零点个数为().

A.1B.2C.3D.4

2.(2022•北京市海淀区仁北高级中学高一阶段练习)函数/("=V+5x-7的零点所

在的区间可以是()

A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)

3.(2022•天津市南开区南大奥宇培训学校高三阶段练习)函数

/("=勿咋2工+々4+3在区间6J)上有零点,则实数〃的取值范围是()

A.a<——B.a<——C.——<a<---D.a<——

22224

题型二:求函数零点或方程根的个数

【典例分析】

典例2-1.(2022・广东・惠州一中高一期中)函数〃]匚巴仙乂-2的零点个数为()

A.0B.1C.2D.3

典例2-2.(2021•陕西省神木中学高三阶段练习(文))已知函数/(x)是定义在R上

的偶函数,且〃x+2)=/(x),当OKxKl时,f(x)=xt设函数廉司=/'("—瓶国,

则函数武”的零点个数为()

A.6B.8C.12D.14

典例2・3.(2022・黑龙江・哈尔滨三中高一阶段练习)若函数/("的定义域为&/"-1)

为偶函数,当时,=则函数;的零点个数为()

A.0B.1C.2D.4

【方法技巧总结】

1.核心:函数的零点。方程的根。函数图象与x轴交点的横坐标。两函数交点的横

坐标

2.流程:利用函数图象交点的个数:①画出函数/(x)的图象,函数"X)的图象与工轴

在给定区间上交点的个数就是函数人制的零点个数;②将函数”外拆成两个图象易

得的函数/心)和g(x)的差,即/。)=0等价于/心)=g(x),则所求的零点个数即为函

数y=/心)和),=g(x)的图象在给定区间上的交点个数.

3.注意:若能确定函数的毡调性,则其零点个数不难得到;若所给函数是周期函数,则只

需求在一个周期内零点的个数.

【变式训练】

e'x>0

1.(2023・陕西西安・高三期末(理))已知函数/(切=:一八,若函数

-3x,x<0

g(r)=/(r)-/(x),则函数g(x)的零点个数为()

A.IB.3C.4D.5

2.(2022・安徽・高三阶段练习)已知定义域为R的偶函数/")的图象是连续不断的

曲线,且〃x+2)+/(x)=/⑴J(x)在[0,2]上单调递增,则/(“在区间[-100,100]上

的零点个数为()

A.100B.102C.200D.202

3.(2022•山东青岛•高三期中)已知偶函数AM的定义域为(Y>,0)U(0,y),对任意

x>0,都有.=/且当xc[L2)时,/(x)=sinxv,贝U函数g(x)=/(%)-Jog2以I+1

的零点的个数为()

A.8B.10C.12D.14

题型三:根据零点个数求参数范围(不分参型)

【典例分析】

典例3-1.(2022.广东•海珠外国语实验中学高一阶段练习)已知函数

/(K)=i0g/-41a>()且“1)在上无零点,在惇1)上有零点,则实数4的取值

范围为()

A.(。,]B.(>\(1,+8)C.(。』D.(')

典例3-2.(2022•黑龙江・牡丹江市第三高级中学高三阶段练习)设函数

Inx-

---yX>0

Y

/W=Z/有4个不同零点,则正实数。的范围为()

sin169X+—1,-7C<X0

「913、n(913、厂(9131e「913-

AA.[1京B.匕力C.D.-^―

【方法技巧总结】

L技巧:分类讨论参数的不同取值情况,研究零点的个数或取值。核心思想还

是数形结合,需结合带参讨论。

【变式训练】

1.(2021.河南•安阳一中高一期末)已知定义在R上的奇函数,满足/(2-力+/(x)=0,

当时,/(x)=-log2x,若函数尸(x)=〃x)-sin(7D:),在区间[-1,向上有10个

零点,则〃?的取值范围是()

A.[3.5,4)B.(3.5,4]C.(5,5.5]D.[5,5.5)

(x-2)ln(x+1),-1<x<加,

2.(2022•江西•高三阶段练习(理))已知〃?>0,函数/*)=,L吟,

cos3x+—,〃?<工4兀,

I4J

恰有3个零点,则m的取值范围是()

7i5兀)F_3nA「7c57iAF_3兀]—5nY3兀1一f_5兀)3n

A

-[k五JBIJB.[谈五卜[2,不仁.I。,FJp彳)D.12,Tj

题型四:比较零点的大小关系

【典例分析】

典例4-1.(2022・全国•高三专题练习)已知函数

/(1)=2'+2X送(6=108/+2乂〃(1)=3'+21的零点分别为.也(',则a,〃,c的()

A.h>c>aB.b>a>cC.c>a>bD.a>b>c

典例4-2.(2022•福建泉州•高一阶段练习)设正实数。也。分别满足

ar=/?10g3/?=cl0g2C=l,则4,1C的大小关系为()

A.a>b>cB.b>c>aC.c>b>aD.a>c>b

【方法技巧总结】

L技巧:观察所属函数,并画出函数图象,根据图象交点横坐标的大小进而判

断所求数的大小关系。

【变式训练】

1.(2022・全国•高三专题练习)已知函数/(x)=x+V,g(x)=x+3,,/z(x)=x+log3x

的零点分别为玉,巧,当,则为,4,看的大小顺序为()

A.x,>>x}B.x3>x2>C.X,>x2>x3D.x,>>x2

2.(2023・全国•高三专题练习)若实数。也。满足2-“=1n(a+l)2=log.",2Y=lnc,则

()

A.c<b<ciB.a<c<bC.c<a<bD.b<a<c

题型五:求函数零点的和

【典例分析】

典例5-1.(2022•江西・上高二中高二阶段练习(文))函数)(月二小以心升一、,则

X—1

)可("的图象在(-2,4)内的零点之和为()

A.2B.4C.6D.8

典例5-2.(2022•江苏•常熟中学高三阶段练习)定义在R上的函数/(“满足

/(-x)+/(x)=0,/(-A)=/(X+2);且当xe[0,l]时,f(x)=xi-x2+x.则方程

”0+2=()所有的根之和为()

A.6B.12C.14D.10

【方法技巧总结】

1.零点之和需要掌握的方法:

(1)函数的性质运用:根据条件中函数满足的关系式推导函数的奇偶性、对称

性、周期性和在区间内的单调性,并运用性质求零点和;

(2)数形结合:根据给定区间的函数解析式作图,再根据函数的性质补全剩余

图象;

【变式训练】

1.(2022•福建省福州第二中学高二期末)函数/(M=sinG-ln|2.L3|的所有零点之

和为()

A.9B.6C.4.5D.3

2.(2022•云南云南•模拟预测)已知定义在R上的偶函数/(x)满足/(©=/(2r),当

xw[0,1]时,/(幻=x.函数g(x)=<x<3),则f3与g(x)的图像所有交点的横

坐标之和为()

A.3B.4C.5D.6

<第二招:分离参数)

题型六:根据零点个数求参数范围(分参型)

【典例分析】

典例6-1.(2021.天津.高一期末)定义在R上的函数/(幻满足+=且

当L1)时,/⑶”:廿J:)一"""。,若在区间。5]上函数g)=/(力-〃恰

有4个不同的零点,则实数〃?的取值范围为()

A.B,[-00,C.D.(H

3)\5\5J135yl

典例6-2.(2022•黑龙江•宾县第二中学高一期中)已知函数尸工,若函

,川41

数g(x)="r)一«有3个零点,则实数%的取值范围为()

A.(0,+8)B.(0,1)C.[1,+oo)D.[1,2)

【方法技巧总结】

1.已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:

(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,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,转化成求函数的值域问题加以解决;

(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角

坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.

【变式训练】

1.(2022.北京•高三阶段练习(文))已知函数/⑸二;二,或\若函数g(x)=f&)-a

存在两个零点,则实数。的取值范围是()

A.(F,O)B.(-co,l)C.(0.1)D.(1,-w)

2.(2021•陕西・安康市教学研究室一模(理))己知函数/(幻=,21;。:":"。,若函

e-l,x<0

数8(力=/@)-眉刈(壮阳恰有3个零点,则攵的取值范围是()

A.(L2)B.[1,2JC.(0,2)D.(-U)

3.(2022•四川省德阳中学校高二开学考试)定义在R上的偶函数/")满足对任意

的xeR,都有/(l+x)=/(3-x),当工«(),2]时,/(6=”^了,若函数y=/(H-依

在xe(0,+00)上恰有3个零点,则实数攵的取值范围为()

'屈姮]「叵巫

A・博用行'7T•宝’TT

\/L

题型七:根据函数零点分布求零点代数式的取值范围

【典例分析】

典例7-1.(2022.浙江・温州市第八高级中学高一期中)设函数盛

若关于x的方程/(X)=,有四个实根%,9,不,兀1(X<玉〈当<Z),则N+占+2上+-x4的

最小值为()

1917

A.yB.yC.10D.9

sin7TX,0<x<1

典例7-2.(2022•贵州•凯里一中高一开学考试)已知函数/⑺=若

.4

有3个不相等的实数。、b、c,且/(a)=/(〃)=/(c),则a+Hc的取值范围是()

【方法技巧总结】

1.技巧:解决此题的关键是作出函数的图象,将问题转化为函数的零点转为方

程的根进而转化为函数与函数图象交点的个数,再根据利用二次函数的对称性

及对数的运算性质及不等式的性质即可求解.

【变式训练】

log,.x,(x>0)

1.(2021・安徽•高一阶段练习)已知函数/")=且玉<x2<x3〈天时,

/+2缶+3,(%4。)

小)=/(6/⑹“)则之吞泮取值范围为(

)

1

A.-,8B.[2,-KO)C.(4,北)D.[-64,Y)

14.

Iior|0<r<10

2.(2。22•安徽省怀宁县第二中学高三阶段练习)已知函数/(])=■=。,若

a,b,c互不相等,且f(a)=/®=〃c),则出的取值范围是()

A.(MO)B.(Ml)C.(10,11)D.(10,+oo)

<第三招:转化化归)

题型八:嵌套函数的零点个数

【典例分析】

典例8-1.(2022・安徽•六安一中高一期中)若函数。则关于x的方

-x-,x<0

程2[/37+/(x)-1=0有()实根.

A.6个B.4个C.3个D.2个

【方法技巧总结】

L分类:嵌套函数分为:“二次嵌套型“y二a[f[x)]2+bf(x)+c与“自嵌套

型“

2.技巧:利用换元的思想将函数转化为内外函数,并画出内外函数的图象,利

用数形结合,将问题化归为单个函数的图象交点问题。需注意的是内外函数的

自变量的区别与关系。

【变式训练】

1.(2023・全国•高三专题练习)已知函数/("=丁-3凡则函数/?(x)=/[/(x)]-c,

cw[-2,2]的零点个数()

A.5或6个B.3或9个C.9或10个D.5或9个

题型九:根据嵌套函数零点个数求参数

【典例分析】

x2ev,x<1

r

典例9-1.(2022・安徽♦合肥一中高三阶段练习)已知函数〃工)=[e3,若关于x

的方程[/(力了-2好")=0有两个不相等的实数根,则实数〃的取值范围是()

x+2a,x<0,

典例9-2.(2020•安徽省泗县第一中学模拟预测(理))已知函数/*)=

x2-av,x>0.

若函数g(x)=/(/。))恰有8个零点,则。的值不可能为()

A.8B.9C.10D.12

【方法技巧总结】

1.技巧:通过分解为内外函数,配合数形结合的思想求解参数范围,遇见难的

函数可以配合求导完善图象。

【变式训练】

1.(2022.广西.桂林市第五中学高三阶段练习(文))己知定义在R上的函数y=f(x)

2sin—^,0<x<1

9

是偶函数,当XNO时,/")二门、X,若关于X的方程

⑴-+-2,X>1

[”力了+/(\)+〃=。(。,此2,有且仅有6个不同实数根,则实数〃的取值范围是()

A.卜,4B.

X4-I,X<0

2.(2023・重庆・高三阶段练习)已知函数/")=1八,若关于x的方程

x——,x>0

x

/2(X)+(〃L4)/(X)+2(2-⑼=0有五个不同的实数根,则实数〃?的取值范围是()

A.[1,3)B.(0,2)C.[1,2)D.(0,1)

针对性巩E3练习

练习一:求函数零点及零点所在区间

1.(2022•浙江省杭州学军中学高一期中)已知“X)是定义域为(0,转)的单调函数,

若对任意的工«0,切),都有/卜(“-1鸣刃=3,贝J函数1y=2小)-1的零点为()

A.:B.C.2D.3

23

2.(2022・广东・广州市第九十七中学高一阶段练习)函数"x)=lgx+2x-5的零点所

在的区间是()

A.(OJ)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)

3.(2021•江苏省镇江中学高一阶段练习)函数y=2内+〃-】在(0,1)上存在零点,

则实数。的取值范围是()

A.0<«<1B.。<。或C.a>ID.或。>0

练习二:求函数零点或方程根的个数

4.(2022・陕西・渭南市瑞泉中学高三阶段练习(理))函数/0)=sin(x+£|-|lgx|零点

的个数为()

A.2B.3C.4D.5

5.(2022・河南•新安县第一高级中学高三开学考试{文))已知定义域为R的偶函数

Ax)的图像是连续不间断的曲线,且f(x+2)+/(x)=/(l),对任意的否.占eJ2,0L

西,占,/(%)]〃占)>0恒成立,则“X)在区间[TOOJOO]上的零点个数为()

%一%

A.100B.102C.200D.202

6.(2022.上海市七宝中学高三期中)定义域为R的函数/(X)的图象关于直线x=l对

称,当时,f(x)=xt且对任意xeR只有〃x+2)=—/(x),

则方程履力-g(-)=。实数根的个数为()

A.2024B.2025C.2026D.2027

练习三:根据零点个数求参数范围(不分参型)

7.(2023・全国•高三专题练习)若函数/。)=不一”:[|恰有2个零点,则。的取值

范围是()

A.(f,l)B.(0,2)C.(。,+8)D.U,2)

8.(2023・全国•高三专题练习)若方程〃r-x-〃2=0(心。,且加工1)有两个不同实数

根,则“的取值范围是()

A.(0,1)B.(2,+8)C.(0,1)(2,+oo)D.。,+8)

练习四:比较零点的大小关系

9.(2021・江苏・无锡市市北高级中学高一期中)知函数=7,gM=x-2-(^yf

h(x)=xy-x(x>0),方程f(x)=0,gM=0,人(x)=0的根分别为a,b,c,则a,b,

c的大小顺序为()

A.a>b>cB.c>a>bC.b>c>aD.b>a>c

1

10.(2022•山东潍坊•高三期末)已知2"=14丁,=log.b(I]=iog2c,则•)

A.a<b<cB.h<a<cC.c<a<bD.c<h<a

练习五:求函数零点的和

11.(2023.全国•高三专题练习)函数/(司=1-(i)sinx在区间卜冷与上的所有

零点之和为()

A.0B.2乃C.4万D.6不

12.(2022.北京大兴.高一期中)已知/(6为定义在1t上的奇函数,且/(力=/(2-耳,

当x«O,l]时,f(x)=xt则当3,5]时,/")=』的所有解的和为()

911

A.4B.-C.5D.—

22

练习六:根据零点个数求参数范围(分参型)

\/x-\,x>0,

13.(2022.全国•高一专题练习)已知函数/(')=i,八若函数8("=/(工)-k有

—x-+x,x<0.

.4

2个零点,则实数攵的取值范围是()

A.(0,-HX))B.(0,田)3-1}C.[0,-RX))D.(―1,田)

14.(2022•广西北海•高二期末(文))已知函数/(4)=,若函数

(X-2)3,X<3

g(x)=/(x)+2Z-米恰好有两个零点,则实数k的取值范围是()

A.(e,0)50J)B.[1,位)C.(1,+制D.(0,1)

练习七:根据函数零点分布求零点代数式的取值范围

15.(2022•吉林・长春市第五中学高二期末)己知函数=[史^乩:黄八,函数

工+4工+1,月,0

P(M=/(X)-匕有四个不同的零点4,々,巧,/,且满足:X1<X2<X3<X4,则下列

结论中不正确的是()

A.0<Z?<lB.<1C.A-+x2=-4D.=1

16.(2022•河南・郑州十九中高二开学考试)已知函数=若方程

4

/(x)=上有4个不同的根毛,巧,尤3,%,且内<9〈当〈七,贝1」17一犬4(内+工2)的取

X3X4

值范围是()

A.[4x/2,6)B.[2,472)C.(2,4V2]D.[4©9]

练习八:嵌套函数的零点个数

3-x2-2x,x<],

17.(2022・辽宁・昌图县第一高级中学高二期末)已知函数/(x)=4c1则

x+一一2,x>l,

.x

函数y=/(/(x))-3的零点个数为()

A.2B.3C.4D.5

练习九:根据嵌套函数零点个数求参数

18.(2022・安徽・合肥一中高一阶段练习)已知函数小)=匕2}4:若方程

2-Lx>U,

—伍+[“t)+左=0有三个不等的实根,则实数々的取值范围是()

B.XZ=0或攵之;

A.'kk<^-C.42=0或D.'kk<--

3

19.(2022♦江苏•南京师大附中高一阶段练习)设,〃是不为()的实数,已知函数

/(X)=F:T”,2,若函数RX)=2(/“))2-〃〃x)有7个零点,则〃?的取值

x--10x+24,x>2

范围是()

A.(-2,0)o(0,l6)B.(0,16)C.(0,2)D.(-2,0)U(0,-HO)

专题02“三招九型。轻松破解函数零点问题

目录

一重难点题型方法.........................................................1

〈第一招:数形结合〉.......................................................1

题型一:求函数零点及零点所在区间.........................................1

题型二:求函数零点或方程根的个数.........................................5

题型三:根据零点个数求参数范围(不分参型).............................10

题型四:比较零点的大小关系..............................................14

题型五:求函数零点的和..................................................17

<第二招:分离参数〉......................................................20

题型六:根据零点个数求参数范围(分参型)...............................20

题型七:根据函数零点分布求零点代数式的取值范围.........................24

〈第三招:转化化归〉......................................................29

题型八:嵌套函数的零点个数..............................................29

题型九:根据嵌套函数零点个数求参数......................................31

二针对性巩固练习........................................................36

重难点题型方法

<第一招:数形结合)

题型一:求函数零点及零点所在区间

【典例分析】

典例1-1.(2022・河北・邢台一中高一阶段练习)已知/(X)在定义域上为单调函数,

对Vxe(0,4<o),恒有/(/(刈-嚏21)=1,则函数/(x)的零点是()

A.2B.1C.yD.

【答案】C

【分析】先根据/W单调,结合已知条件求出/(力的解析式,然后再进一步研究函

数人力的零点.

【详解】解:因为/(')是定义域为(。,口)的单调函数,且对任意的x<0,yo),

都有/[/(x)Tog2x]=L

故可设存在唯一的实数。«0,a),使得/(。)=1,

则设f(力Tog2%=%所以f(x)=log2x+at

所以/(a)=log24+4=l,则1。即"一1-4,

由于函数)=log2X在(0,+。)上单调递增,函数y=17在(0,m)上单调递减,

又k>g2]=0=l-l,所以0=1,

故/(x)=log2X+l,再令/(力=噢2工+1=。,xe(0,”),

解得:A=l,故函数/(切的零点是,

故选:C.

典例1-2.(2022.天津市南开中学滨海生态城学校高一阶段练习)已知函数

/(x)=l-log2x,在下列区间中,包含/(“零点的区间是()

X

A.(0,1)B.(2,3)C.(3,+<»)D.(1,2)

【答案】D

【分析】利用零点存在定理可判断零点所在的区间.

【详解】因为尸工在(0.+8)上为减函数,尸1叫工在(o,y)上为增函数,

故“X)在(0,y)上为减函数,

®/(l)=l-log2l=l>0,/(2)=l-log22=-1<0,

故/(X)的零点在区间(1,2)中,

故选:D.

典例1-3.(2022・贵州遵义•高一期中)若函数/(幻=]2+”+旭的零点在区间(1,2)内,

则〃?的取值范围为()

A.[-6,-2]B.(-6,-2)

C.(9,-6]3-2,内)D.(^c,-6)U(-2,+oo)

【答案】B

【分析】因为/'(力在。,2)上单调递增,由零点的存在性定理知要使在(1,2)上存

在零点,需要满足];:;;:;,求得”的取值范围.

【详解】因为人力在。,2)上单调递增,且/("的图象是连续不断的,

/(I)=1+1+/n<0

所以《解得-6<〃?<-2.

/⑵=4+2+〃?>0

故选:B.

【方法技巧总结】

1.零点存在性定理:如果函数),=f(x)在区间[。向上的图象是连续不断的一条曲线,

并且有/(4)•/S)<o,那么函数y=/(X)在区间(&〃)内有零点,即存在cw(a,〃),使

得八。)=。,这个c也就是方程的根。

2.注意:①不满足/“)./(>)<。的函数也可能有零点.②若函数/(X)在区间[出句上的

图象是一条连续曲线,则f(a)、f(b)<0是/(X)在区间[a,b]内有零点的充分不必要条

件.

【变式训练】

1.(2022・河南・温县第一高级中学高三阶段练习(文))已知函数[训;其,

则函数g(x)=/(l-x)-l的零点个数为().

A.1B.2C.3D.4

【答案】C

【分析】通过解法方程g(x)=。来求得g。)的零点个数.

【详解】由g")=0可得"17)=1.

当xKO时,x2+2x=I=>x=-l-\/2,或4=一1+&(舍去),

当x>0时,|lgR=l=x=10或x=

故l-x=-l-/nx=24■/是g")的零点,

l-x=10nx=-9是g(x)的零点,

1一-“mnx=历是8(工)的零点.

综上所述,g(x)共有3个零点.

故选:C

2.(2022•北京市海淀区仁北高级中学高一阶段练习)函数/(力=丁+5工-7的零点所

在的区间可以是()

A.(OJ)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)

【答案】B

【分析】利用零点存在性定理,可得答案.

【详解】7(0)=-7<0,/(1)=1+5-7=-1<0,/(2)=84-10-7=11>0,

/(3)=27+15-7=35>0,/(4)=64+20-7=77>0,

山/⑴/(2)<0,则函数/(x)的零点存在的区间可以是(1,2),

故选:B.

3.(2022•天津市南开区南大奥宇培训学校高三阶段练习)函数

/(x)=2alo&x+a4+3在区间上有零点,则实数。的取值范围是()

|3

A.a<——B.a<——

22

-31n3

C.—<a<——D.a<——

224

【答案】D

【分析】分析可知函数/W在区间上单调,利用零点存在定理可得出

关于实数〃的不等式,解之即可.

【详解】当斫0时,/(-v)=3,不合乎题意.

当。>0时,由于函数—Mx、y=a♦4'+3在3)上均为增函数,

此时函数/(力在仁/,上为增函数.

当a<0时,由于函数丁=2川。8]、y=a4+3在上均为减函数,

此时函数“可在上为减函数.

因为函数/(X)在区间刖上有零点,则吗卜(1)<0,

即3(4a+3)v0,解得

故选:D.

题型二:求函数零点或方程根的个数

【典例分析】

典例2-1.(2022.广东・惠州一中高一期中)函数/(6=日1.-2的零点个数为()

A.0B.1C.2D.3

【答案】C

【分析】将问题转化为g(x)与〃(弓的图像的交点的个数,作出图像即可得解.

【详解】因为小)=叫回一2,令/(司=0,则叫出一2=0,即|1间二2邛

令g(x)=|lnx|,则g(x)的图像是),=lnx的图像保留]轴上方的图像,同时将1轴下方

的图像沿着x轴向上翻折得到的图像,如图所示,

令/心・)=21,则碎)的图像是),=[的图像的纵坐标扩大2倍,横坐标保持不

变得到的图像,如图所示,

所以g(x)与网力的图像有两个交点,即/(力=。,|1间-2有两个零点.

故选:C.

y

^11

典例2-2.(2021•陕西省神木中学高三阶段练习(文))已知函数“X)是定义在R上

的偶函数,且〃x+2)=/(x),当OKxKl时,/(x)=x,设函数g(x)"(x)Tog7此

则函数晨力的零点个数为()

A.6B.8C.12D.14

【答案】C

【分析】由已知可得函数〃幻的周期,作出两函数与),=1/7国在(0,依)上的

部分图象,数形结合可得两函数在(。,+划上的交点公式,再根据对称性得答案.

【详解】解:函数/(x)是定义在R上的偶函数,所以/(-)=/(",且〃x+2)=f(%)

所以/(T)=/(X+2),则函数y=/(x)的图象关于”=1对称,

函数8(*)=/(“)-1。8/|乂的零点即为/")=1。8/国的根,

又函数/(%)满足〃"+2)=〃力,则"")的周期为2,

函数广/⑴与),二唾7凶的图象都关于y轴对称,

作出两函数在((),+8)上的部分图象如图:

y\

y=f(r)

由图可知,两函数在(。,y)上仃6个交点,根据对称性可得,

g(x)的零点的个数为12.

故选:c.

典例2-3.(2022•黑龙江贻尔滨三中高一阶段练习)若函数/(力的定义域为R/(.r-l)

为偶函数,当xN-l时,/W=|3^-l|,则函数g(x)=〃x)-g的零点个数为()

A.0B.1C.2D.4

【答案】D

【分析】根据函数的性质作出函数图象,利用数形结合的思想求解零点的个数.

【详解】令37—120解得xWO,令3、一1<0解得x>0,

/(x)=|3--l|=.

所以当xN-I时,

/(X-1)为偶函数,所以/(X-1)的图象关于7轴对称,

所以/(X)的图象关于直线X=-1轴对称,

故作出了(X)的图象如下,

令屋力=〃x)Y=。,即/'(力=白

由图象n].知,/(x)的图象与),=1的图象共有四个交点,

所以函数g(x)=/(x)-g的零点个数为4个.

故选:D.

【方法技巧总结】

L核心:函数的零点。方程的根。函数图象与工轴交点的横坐标o两函数交点的横

坐标

2.流程:利用函数图象交点的个数:①画出函数/(幻的图象,函数/J)的图象与x轴

在给定区间上交点的个数就是函数/(X)的零点个数;②将函数"X)拆成两个图象易

得的函数加幻和g(x)的差,即/*)=0等价于/心)=以幻,则所求的零点个数即为函

数丁=KD和_y=^r)的图象在给定区间上的交点个数.

3.注意:若能确定函数的西调性,则其零点个数不难得到;若所给函数是周期函数,则只

需求在一个周期内零点的个数.

【变式训练】

9r>()

1.(2023•陕西西安・高三期末(理))已知函数/(力二;"八,若函数

-3x,x<0

g(x)=/(-x)-/(x),则函数g(x)的零点个数为()

A.1B.3C.4D.5

【答案】D

3x-e\x>0

【分析】本题首先通过函数奇偶性求出gW=0/=。,再利用导数研究其在

e'+3x,x<0

(0,+动上的零点个数即可.

【详解】当x>0时,f<0,/(-A)=3A

x

当xvO时,T>0,f(-x)=e~

3x-e\x>0

=f(-x)-f(x)=^0,x=0,

ev+3x,x<0

g(T)=/(x)-f(r)=-g*),且定义域为R,关于原点对称,故g(x)为奇函数,

所以我们求出X>()时零点个数即可,

^(x)=3x-ev,x>0,^>(A)=3-e'>0,令,(x)=3-e,>0,解得0<x<1n3,

故g(x)在(01n3)上单调递增,在W3收)单调递减,

且g(In3)=31n3-3>0,而g(2)=6-e?<0,故g(x)在(】n3,2)有1零点,

gg)=l-£<0,故g(/)在g,ln3)上有1零点,图像大致如图所示:

故g(x)在(0,+8)上有2个零点,又因为其为奇函数,则其在(—,0)上也有2个零点,

且g(0)=0,故g(力共5个零点,

故选:D.

2.(2022・安徽♦高三阶段练习)已知定义域为R的偶函数/(引的图象是连续不断的

曲线,且/。+2)+〃力=〃1卜〃力在[0,2]上单调递增,则”彳)在区间1100,100]上

的零点个数为()

A.100B.102C.200D.202

【答案】A

【分析】结合函数的奇偶性、单调性、周期性和零点的知识求得正确答案.

【详解】令4―1,得〃1)+〃-1)=〃1),即/(-1)=0,

因为/(力为偶函数,所以/⑴=0J(x+2)+〃x)=/⑴=0,

/(A-+2)=-/(^)»〃X+4)=-/(X+2)=〃X),

所以/(X)是以4为周期的函数,

因为/(力在[0,2]上单调递增,则/(x)在[-2,0]上递减,

所以/(“在一个周期内有两个零点,

故/(大)在区间[T00J00]上的零点个数为50x2=100.

故选:A

3.(2022•山东青岛•高三期中)已知偶函数/⑶的定义域为(3,0)11(0,叱),对任意

x>0,都有/*)=/图,则函数g(x)=f(x)一glog,|x|+1

且当xw[1,2)时,f(x)=sin7LV

的零点的个数为()

A.8B.10C.12D.14

【答案】C

【分析】将问题化为/⑶与y=giog"x|T图象的交点个数,结合偶函数对称性只需

研究“X)与g(x)=glog2X-1在(0,*o)的交点个数,数形结合判断交点个数即可.

【详解】将问题化为/⑴与丁=;1。&1幻-1图象的交点个数,显然5=*“21川-1也是

定义在(F,0)U(0,”)上的偶函数,

所以,只需研究了⑶与8。)=才幅l-1在(0,*°)的交点个数,再乘以2即可得结果.

对应/*):X€[l,2)时/(x)e[-1,0],在[1,耳)上递减,(Q,2)上递增;

任意x>0都有/(©=/佶],易知xc[〃,2〃)上f(x)=sin出在[〃;〃)上递减,

n2

焉〃,2〃)上递增,〃£]<;

又g(x)在。+00)上递增,且g⑴=一1</«)=0,g(8)=0=f(8),

综上,/(x)与g(%)在。(1,8]存在交点,且函数图象如下图:

由图知:xc(l,8]上共有6个交点,根据偶函数的对称性知:共有12个交点,

所以原函数有12个零点.

故选:C

题型三:根据零点个数求参数范围(不分参型)

【典例分析】

典例3-1.(2022・广东•海珠外国语实验中学高一阶段练习)已知函数

小)=噫12(〃>0且.1)在上无零点,在上有零点,则实数〃的取值

范围为()

B.(;,1卜(1,+8)

A-

c・陷

【答案】D

【分析】将问题转化成研究方程log“x=4i在上无实数根,在上有实数根,

即考查函数9(力=唾内/7(力=41的交点情况,作出函数图像数形结合即可得到答案.

【详解】函数/(%)在(0,]上无零点,在上有

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