《高三文科數(shù)學 通用版二輪復習:專題限時集訓15 函數(shù)與方程 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高三文科數(shù)學 通用版二輪復習:專題限時集訓15 函數(shù)與方程 Word版含解析(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專題限時集訓(十五) 函數(shù)與方程
建議A、B組各用時:45分鐘]
A組 高考達標]
一、選擇題
1.(20xx武漢一模)函數(shù)f(x)=ln x+x3-9的零點所在的區(qū)間為( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(2,3) D.(3,4)
C 由于函數(shù)f(x)=ln x+x3-9在(0,+∞)上是增函數(shù),f(2)=ln 2-1<0,f(3)=ln 3+18>0,故函數(shù)f(x)=ln x+x3-9在區(qū)間(2,3)上有唯一的零點.]
2.(20xx張掖一模)已知函數(shù)f(x)=ex+x,g(x)=ln x+x,h(x)=x-的零點依次為a,b,c,則(
2、)
A.c<b<a B.a<b<c
C.c<a<b D.b<a<c
B 由f(x)=0得ex=-x,由g(x)=0得ln x=-x.由h(x)=0得x=1,即c=1.
在坐標系中,分別作出函數(shù)y=ex,y=-x,y=ln x的圖象,
由圖象可知a<0,0<b<1,所以a<b<c.]
3.(20xx武漢模擬)已知函數(shù)f(x)=則函數(shù)g(x)=f(1-x)-1的零點個數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C g(x)=f(1-x)-1
=
=
當x≥1時,函數(shù)g(x)有1個零點;當x<1時,函數(shù)有2個零點,所以函數(shù)的零點個數(shù)為3,故選C.]
4
3、.(20xx山東實驗中學模擬)已知函數(shù)f(x)=(a∈R),若函數(shù)f(x)在R上有兩個零點,則a的取值范圍是( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,0)
C.(-1,0) D.-1,0)
D 當x>0時,f(x)=3x-1有一個零點x=,所以只需要當x≤0時,ex+a=0有一個根即可,即ex=-a.當x≤0時,ex∈(0,1],所以-a∈(0,1],即a∈-1,0),故選D.]
5.(20xx安慶二模)已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-k僅有一個零點,則k的取值范圍是( )
A.
B.(-∞,0)∪
C.(-∞,0)
D.(-∞,0)∪
D 函數(shù)f(x)=
4、
函數(shù)g(x)=f(x)-k僅有
一個零點,即f(x)=k只有一個解,在平面直角坐標系中畫出y=f(x)的圖象,結合函數(shù)圖象可知,方程只有一個解時,k∈(-∞,0)∪,故選D.]
二、填空題
6.(20xx宜昌模擬)已知f(x)是定義在R上且周期為3的函數(shù),當x∈0,3)時,f(x)=.若函數(shù)y=f(x)-a在區(qū)間-3,4]上有10個零點(互不相同),則實數(shù)a的取值范圍是________.
當x∈0,3)時,f(x)==,由f(x)是周期為3的函數(shù),作出f(x)在-3,4]上的圖象,如圖.
由題意知方程a=f(x)在-3,4]上有10個不同的根.
由圖可知a∈.]
7.
5、(20xx西安模擬)函數(shù)f(x)=|x-1|+2cos πx(-4≤x≤6)的所有零點之和為________.
10 問題可轉化為y=|x-1|與y=-2cos πx在-4≤x≤6的交點的橫坐標的和,因為兩個函數(shù)圖象均關于x=1對稱,所以x=1兩側的交點對稱,那么兩對應交點的橫坐標的和為2,分別畫出兩個函數(shù)的圖象(圖略),易知x=1兩側分別有5個交點,所以所求和為52=10.]
8.(20xx南寧二模)已知函數(shù)f(x)=若f(0)=-2,f(-1)=1,則函數(shù)g(x)=f(x)+x的零點個數(shù)為________.
【導學號:85952064】
3 依題意得解得令g(x)=0,得f(x)+
6、x=0,該方程等價于①或②解①得x=2,解②得x=-1或x=-2,因此,函數(shù)g(x)=f(x)+x的零點個數(shù)為3.]
三、解答題
9.已知f(x)=|2x-1|+ax-5(a是常數(shù),a∈R).
(1)當a=1時,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)如果函數(shù)y=f(x)恰有兩個不同的零點,求a的取值范圍.
解] (1)當a=1時,
f(x)=|2x-1|+x-5=2分
由解得x≥2;由解得x≤-4.
所以f(x)≥0的解集為{x|x≥2或x≤-4}.6分
(2)由f(x)=0,
得|2x-1|=-ax+5.
作出y=|2x-1|和y=-ax+5的圖象,10分
觀察可以
7、知道,當-2<a<2時,這兩個函數(shù)的圖象有兩個不同的交點,即函數(shù)y=f(x)有兩個不同的零點.
故a的取值范圍是(-2,2).12分
10.(名師押題)已知函數(shù)fn(x)=xln x-(n∈N*,e=2.718 28…為自然對數(shù)的底數(shù)).
(1)求曲線y=f1(x)在點(1,f1(1))處的切線方程;
(2)討論函數(shù)fn(x)的零點個數(shù).
解] (1)因為f1(x)=xln x-x2,
所以f1′(x)=ln x+1-2x,
所以f1′(1)=1-2=-1.
又f1(1)=-1,所以曲線y=f1(x)在點(1,f1(1))處的切線方程為y+1=-(x-1),即y=-x.4分
8、(2)令fn(x)=0,得xln x-=0(n∈N*,x>0),
所以nln x-x=0.
令g(x)=nln x-x,則函數(shù)fn(x)的零點與函數(shù)g(x)=nln x-x的零點相同.
因為g′(x)=-1=,令g′(x)=0,得x=n,
所以當x>n時,g′(x)<0;當0<x<n時,g′(x)>0,
所以函數(shù)g(x)在區(qū)間(0,n]上單調(diào)遞增,在區(qū)間n,+∞)上單調(diào)遞減.
所以函數(shù)g(x)在x=n處有最大值,且g(n)=nln n-n.8分
①當n=1時,g(1)=ln 1-1=-1<0,所以函數(shù)g(x)=nln x-x的零點個數(shù)為0;
②當n=2時,g(2)=2ln 2-
9、2<2ln e-2=0,所以函數(shù)g(x)=nln x-x的零點個數(shù)為0;
③當n≥3時,g(n)=nln n-n=n(ln n-1)≥n(ln 3-1)>n(ln e-1)=0,
因為g(e2n)=nln e2n-e2n<2n2-4n=2n2-(1+3)n<2n2-<2n2-1+3n+3n(n-1)]=-n2-1<0,且g(1)<0,
所以由函數(shù)零點的存在性定理,可得函數(shù)g(x)=nln x-x在區(qū)間(1,n)和(n,+∞)內(nèi)都恰有一個零點.所以函數(shù)g(x)=nln x-x的零點個數(shù)為2.
綜上所述,當n=1或n=2時,函數(shù)fn(x)的零點個數(shù)為0;當n≥3且n∈N*時,函數(shù)fn(x)
10、的零點個數(shù)為2.12分
B組 名校沖刺]
一、選擇題
1.(20xx南昌二模)若函數(shù)f(x)滿足f(x)+1=,當x∈0,1]時,f(x)=x.若在區(qū)間(-1,1]內(nèi),g(x)=f(x)-mx-2m有兩個零點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.0<m< B.0<m≤
C.<m<1 D.<m≤1
B 當-1<x<0時,0<x+1<1,
所以f(x+1)=x+1,
從而f(x)=-1=-1,
于是f(x)=
f(x)-mx-2m=0?f(x)=m(x+2),由圖象可知0<m≤kAB=.]
2.(20xx新余九校聯(lián)考)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)+f(x+4)=
11、16,當x∈(0,4]時,f(x)=x2-2x,則函數(shù)f(x)在-4,2 016]上的零點個數(shù)是( )
A.504 B.505
C.1 008 D.1 009
B ∵f(x)+f(x+4)=16,∴f(x+4)+f(x+8)=16,
∴f(x)=f(x+8),∴函數(shù)f(x)是R上周期為8的函數(shù).又f(2)=f(4)=0,2 020=8252+4,f(2)=f(10)=f(18)=…=f(8251+2),f(-4)=f(4)=f(8251+4),故函數(shù)f(x)在-4,2 016]上的零點個數(shù)是251+1+251+2=505,故選B.]
3.(20xx臨汾模擬)函數(shù)f(x)=若
12、方程f(x)=-x+a有且只有兩個不相等的實數(shù)根,則實數(shù)a的取值范圍為( )
【導學號:85952065】
A.(-∞,0) B.0,1)
C.(-∞,1) D.0,+∞)
C 函數(shù)f(x)=的圖象如圖所示,
作出直線l:y=a-x,向左平移直線l,觀察可得函數(shù)y=f(x)的圖象與直線l:y=-x+a有兩個交點,則方程f(x)=-x+a有且只有兩個不相等的實數(shù)根時,a<1,故選C.]
4.(20xx衡陽模擬)函數(shù)f(x)的定義域為-1,1],圖象如圖171(1)所示,函數(shù)g(x)的定義域為-2,2],圖象如圖171(2)所示,方程f(g(x))=0有m個實數(shù)根,方程g(f
13、(x))=0有n個實數(shù)根,則m+n=( )
(1) (2)
圖171
A.14 B.12
C.10 D.8
A 由題圖(1)可知,若f(g(x))=0,
由g(x)=-1或g(x)=0或g(x)=1,
由題圖(2)知,g(x)=-1時,x=-1或x=1;
g(x)=0時,x的值有3個;
g(x)=1時,x=2或x=-2,故m=7.
若g(f(x))=0,
則f(x)=-1.5或f(x)=1.5或f(x)=0,
由題圖(1)知,f(x)=1.5與f(x)=-1.5時,x的值各有2個;
f(x)=0時,x=-1或x=1或x=0,故n=
14、7.
故m+n=14.故選A.]
二、填空題
5.(20xx中原名校聯(lián)考)定義在R上的奇函數(shù)f(x),當x≥0時,f(x)=則關于x的函數(shù)F(x)=f(x)-a(0<a<1)的所有零點之和為________.
1-3a 函數(shù)f(x)和y=a的圖象如圖所示,
由圖可知,f(x)的圖象與直線y=a有5個交點,
所以函數(shù)F(x)=f(x)-a有5個零點.從小到大依次設為x1,x2,x3,x4,x5,
則x1+x2=-8,x4+x5=8.
當-2≤x<0時,0<-x≤2,所以f(-x)=log(-x+1)=-log3(1-x),
即f(x)=log3(1-x),-2≤x<0,由f
15、(x)=log3(1-x)=a,解得x=1-3a,即x3=1-3a,所以函數(shù)F(x)=f(x)-a(0<a<1)的所有零點之和為x1+x2+x3+x4+x5=1-3a.]
6.(20xx衡水模擬)已知函數(shù)f(x)=x,g(x)=logx,記函數(shù)h(x)=則函數(shù)F(x)=h(x)+x-5的所有零點的和為________.
5 由題意知函數(shù)h(x)的圖象如圖所示,
易知函數(shù)h(x)的圖象關于直線y=x對稱,函數(shù)F(x)所有零點的和就是函數(shù)y=h(x)與函數(shù)y=5-x圖象交點橫坐標的和,設圖象交點的橫坐標分別為x1,x2,因為兩函數(shù)圖象的交點關于直線y=x對稱,所以=5-,所以x1+x2=
16、5.]
三、解答題
7.已知函數(shù)f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函數(shù).
(1)求k的值;
(2)設g(x)=log4,若方程f(x)=g(x)有且僅有一解,求實數(shù)a的取值范圍.
解] (1)由函數(shù)f(x)是偶函數(shù)可知,f(x)=f(-x),所以log4(4x+1)+kx=log4(4-x+1)-kx,
所以log4=-2kx,即x=-2kx對一切x∈R恒成立,所以k=-.4分
(2)由已知f(x)=g(x),有且僅有一解,即方程log4(4x+1)-x=log4(a2x-a)有且只有一個實根,即方程2x+=a2x-a有且只有一個實根.
令t=2x>0,則方程(
17、a-1)t2-at-1=0有且只有一個正根.8分
①當a=1時,則t=-不合題意;
②當a≠1時,Δ=0,解得a=或-3.
若a=,則t=-2,不合題意;
若a=-3,則t=;
③若方程有一個正根與一個負根,
即<0,
解得a>1.
綜上所述,實數(shù)a的取值范圍是{-3}∪(1,+∞).12分
8.已知函數(shù)f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+(x>0).
(1)若g(x)=m有實根,求m的取值范圍;
(2)試確定m的取值范圍,使得g(x)-f(x)=0有兩個相異實根.
【導學號:85952066】
解] (1)∵g(x)=x+≥2=2e,等號成立的條件是x=e,故g(x)的值域是2e,+∞).
因而只需m≥2e,g(x)=m有實根.4分
(2)g(x)-f(x)=0有兩個相異的實根,即g(x)與f(x)的圖象有兩個不同的交點.作出g(x)=x+(x>0)和f(x)的圖象如圖.
8分
∵f(x)=-x2+2ex+m-1=-(x-e)2+m-1+e2,其最大值為m-1+e2,
故當m-1+e2>2e,
即m>-e2+2e+1時,
g(x)與f(x)的圖象有兩個不同的交點,
即g(x)-f(x)=0有兩個相異實根,
∴m的取值范圍是m>-e2+2e+1.12分