2020高三数学培优专练3:含导函数的抽象函数的构造(含解析)
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2020高三数学培优专练2:函数零点
例1:函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知原函数是上的增函数,
,,
故根据零点存在定理得到零点存在于上,故选B.
例2:已知函数是偶函数,且,当时,,
则方程在区间上解的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数是上的偶函数,可得,
又,可得,故可得,
即,即函数的周期是,
又时,,要研究方程在区间上解的个数,
可将问题转化为与在区间有几个交点.
画出两函数图象如下,由图知两函数图象有个交点.故选B.
例3:已知定义在上的奇函数满足,当时,,
则函数在区间上所有零点之和( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据奇函数满足,可知其周期为,
∵函数的一条对称轴为,可由向右平移个单位得到,
在同一坐标系作出与的图象如图:
根据图像可知函数与的图象均关于点对称,
且函数与的图象在区间上有四个交点,
所以函数在区间上所有零点之和为,故选D.
例4:函数,方程有个不相等实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意画出函数的图象:
设,有两个不同的根,,
故当时,将代入方程得到,
此时关于的方程的根是,,故不符合题意;
当时,当时,关于的方程有唯一实数解,
当时,关于的方程有三个实数解,
故方程有个不相等实根,符合题意要求,
所以,故答案为C.
例5:在用二分法求函数在区间上的唯一零点的过程中,取区间上的中点,
若,则函数在区间上的唯一零点( )
A.在区间内 B.在区间内
C.在区间或内 D.等于
【答案】D
【解析】根据用二分法求方程的近似解的方程和步骤,
函数在区间上的唯一零点.故选D.
一、选择题
1.函数的零点一定位于区间( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】易知函数在其定义域上是增函数,
因为,,
所以函数的零点一定位于区间内.故选B.
2.函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,.
所以函数零点所在的区间是,故选B.
3.函数在上的所有零点之和等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,得,
分别作出函数与的图象,
由图象可知函数的对称性,可知两函数图象均关于对称.
由图可知,函数在上的所有零点之和等于.
故选D.
4.已知是定义在上且以为周期的奇函数,当时,,
则函数在区间上的零点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数为奇函数,所以在上必有.
当时,由,得,
即,解得.
因为函数是周期为的奇函数,所以,
此时在区间上有个零点,,.
,
此时在区间上有四个零点,,,.
当时,,
所以,即,
此时在区间上有两个零点,.所以共有个零点.故选D.
5.用二分法求如图所示函数的零点时,不可能求出的零点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】二分法求函数的零点时,函数必须满足在零点两侧的函数值异号,
而图中函数在零点的两侧的函数值都是负值,故不能用二分法求出.故选C.
6.定义域为的偶函数满足对,有,且当时,,若函数至少有个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,
,
∴,∴图象关于直线对称,
画出函数与函数的图象如下,
由图可知,要使至少要有个零点,
即函数与的图像至少要有个交点,
则有,且点在函数的下方,
即,故选B.
7.已知是函数在上的所有零点之和,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数在上的所有零点之和,
即在上的所有实数根之和,
即在上的所有实数根之和.
令,,
因为可知函数的图象关于直线对称,
函数的图象也关于直线对称,
作出两个函数的大致图象,如图所示,由图象知,两个函数的图象有个交点,
且个交点的横坐标之和为,故选B.
8.已知函数,关于的方程有个不同的实数解,则的取值范围是( )
2020高三数学培优专练4:恒成立问题(含解析)
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A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,则,由,解得,
当时,,函数为增函数;
时,,函数为减函数,
当时,函数取得极大值也是最大值为.
方程化为,
解得或.
画出函数的图象如图:
根据图象可知的取值范围是时,方程有个解.故选C.
9.已知定义域为的偶函数满足对任意的,有,且当时,.若函数在上恰有三个零点,则实数的取值范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于函数为偶函数,
当时,,即,故,
所以函数是周期为的周期函数,且为偶函数.
令,得到,
也即函数图象与函数的图象有三个交点,
画出两个函数图象如下图所示:
由图可知,要使两个函数图象有三个交点,则需直线的斜率在两条切线的斜率之间.
当时,.
将代入并化简得,
其判别式,解得或(舍).
同理,当时,,
将代入化简后,同样令判别式为零,
求得或(舍).所以实数的范围是,故选B.
10.已知函数,则下列关于函数的零点个数的判断正确的是( )
A.当时,有个零点;当时,有个零点
B.当时,有个零点;当时,有个零点
C.无论为何值,均有个零点
D.无论为何值,均有个零点
【答案】B
【解析】分四种情况讨论:
①时,,∴,此时的零点为;
②时,,∴,则时,
有一个零点,时,,没有零点;
③若,时,,则时,
,,可得,有一个零点,
若时,则,没有零点;
④若,时,,
则时,即可得,有一个零点,
时,没有零点.
综上可知,当时,有个零点;当时,有个零点.
故选B.
11.已知函数,则方程的实根个数不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】画出函数图象,如图所示:
当时,;当时,,
观察图象,当时,则或,
此时对应的有四个解,即方程有个根,
当时,则或或,
对应的的有个解,即方程有个根,
同理可得当,,,,分析,
结合的取值情况,可知方程的根不可能为,
故选D.
12.已知函数在区间内有唯一零点,则的取值范围
为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
当时,;当时,令,则,
所以函数在上单调递减,
由函数在区间内有唯一零点,得,或,
即或,
又,,所以①或②
所以,满足的可行域如图或图中的阴影部分所示,
则表示点与点所在直线的斜率,
当,满足不等式组①时,的最大值在点处取得,
为,的取值范围为;
当,满足不等式组②时,的最小值在点处取得,
根据,得,所以最小值为,
的取值范围为,
综上所述,可得的取值范围为故选A.
二、填空题
13.已知函数是定义域为的奇函数,且当时,,则函数有 个零点.
【答案】
【解析】由题意知,所以.
当时,令,即,
令,,
因为,所以当时,与的图象有个交点,
即时,有个零点,
又函数是定义域为的奇函数,所以函数有个零点.
14.对于函数与,若存在,,使得,
则称函数与互为“零点密切函数”,现已知函数与互为“零点密切函数”,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】易知函数为增函数,且,
所以函数只有一个零点,
则取,由,知.
由与互为“零点密切函数”知函数在区间内有零点,
即方程在内有解,
所以,而函数在上单调递减,
在上单调递增,所以当时,取最小值,
又当时,,当时,,所以,
所以实数的取值范围是.
15.已知函数和在的图象如图,给出下列四个命题:
①方程有且仅有个根;
②方程有且仅有个根;
③方程有且仅有个根;
④方程有且仅有个根,
其中正确命题是 .
【答案】①③④
【解析】∵函数有三个零点,其中,,,
当时有两个解,当时有两个解,当时有两个解,
所以方程有且仅有个根,∴①正确.
函数有两个零点,其中,,
当时有一个解,当时有一个解,
所以方程有且仅有个根,∴②错误.
同理可知③④正确.
16.已知,若关于的方程有四个不同的实数解,
则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】令,则方程可化为方程,作出函数的大致图象如图所示,
结合图象分析可知,若关于的方程有四个不同的实数解,
则关于的方程在上有两个不同的实数解.
可化为,
记,则在上有两个不同的零点,
所以,即,
所以实数的取值范围为.
2020高三数学培优专练5:导数的应用(含解析)
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