专题2-3 零点与复合嵌套函数(17题型+解题攻略)-2024年高考数学二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)
展开TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc12001" 题型01 零点基础:二分法 PAGEREF _Tc12001 \h 1
\l "_Tc25988" 题型02 根的分布 PAGEREF _Tc25988 \h 2
\l "_Tc3513" 题型03 根的分布:指数函数二次型 PAGEREF _Tc3513 \h 3
\l "_Tc1070" 题型04 零点:切线法 PAGEREF _Tc1070 \h 3
\l "_Tc6462" 题型05 抽象函数型零点 PAGEREF _Tc6462 \h 4
\l "_Tc24497" 题型06 分段含参讨论型 PAGEREF _Tc24497 \h 5
\l "_Tc28320" 题型07 参数分界型讨论 PAGEREF _Tc28320 \h 5
\l "_Tc368" 题型08 分离参数型水平线法求零点 PAGEREF _Tc368 \h 6
\l "_Tc5853" 题型09 对数绝对值水平线法 PAGEREF _Tc5853 \h 7
\l "_Tc1771" 题型10 指数函数“一点一线”性质型 PAGEREF _Tc1771 \h 8
\l "_Tc6125" 题型11 零点:中心对称性质型 PAGEREF _Tc6125 \h 10
\l "_Tc10963" 题型12 零点:轴对称性质型 PAGEREF _Tc10963 \h 10
\l "_Tc9226" 题型13 嵌套型零点:内外自复合型 PAGEREF _Tc9226 \h 11
\l "_Tc22429" 题型14 嵌套型零点:内外双函数复合型 PAGEREF _Tc22429 \h 12
\l "_Tc111" 题型15 嵌套型零点:二次型因式分解 PAGEREF _Tc111 \h 13
\l "_Tc6084" 题型16嵌套型零点:二次型根的分布 PAGEREF _Tc6084 \h 14
\l "_Tc18198" 题型17嵌套型零点:放大型函数 PAGEREF _Tc18198 \h 14
\l "_Tc6433" 高考练场 PAGEREF _Tc6433 \h 15
题型01 零点基础:二分法
【解题攻略】
【典例1-1】(2022·高三课时练习)已知函数满足:对任意,都有,且.在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在区间为,又,则函数的零点为( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023·全国·高三专题练习)若函数的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度)可以是( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2021秋·湖南·高三校联考阶段练习)已知函数的一个零点,用二分法求精确度为0.01的的近似值时,判断各区间中点的函数值的符号最多需要的次数为( )
A.6B.7C.8D.9
【变式1-2】(2021·江苏南通·高三海安高级中学校考)函数 的零点与的零点之差的绝对值不超过,则的解析式可能是
A.B.C.D.
【变式1-3】(2020秋·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考阶段练习)已知图像连续不断的函数在区间上有唯一零点,如果用“二分法”求这个零点(精确度0.0001)的近似值,那么将区间等分的次数至少是( )
A.4B.6C.7D.10
题型02 根的分布
【解题攻略】
【典例1-1】(2023上·甘肃武威·高三统考开学考试)关于的一元二次方程有两个不相等的正实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.且
【典例1-2】(2023·高三课时练习)关于x的方程至少有一个负根的充要条件是( )
A.B.C.或D.
【变式1-1】(2022上·江苏扬州·高三统考阶段练习)已知一元二次方程的两根都在内,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2022上·广东广州·高三广州市第二中学校考阶段练习)已知关于的方程在区间内有实根,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2022上·辽宁沈阳·高三沈阳市外国语学校校考阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的一个充要条件是( )
A.B.
C.D.
题型03 根的分布:指数函数二次型
【解题攻略】
【典例1-1】(2021上·上海浦东新·高三上海市建平中学校考期中)关于的方程恰有两个根为、,且、分别满足和,则
【典例1-2】.(2021·高三课时练习)设a为实数,若关于x的方程有实数解,则a的取值范围是 .
【变式1-1】(2021·山西临汾·统考二模)已知函数.若存在,使得,则m的取值范围是 .
【变式1-2】(2021上·四川遂宁·高三阶段)已知方程有两个不相等实根,则的取值范围为 .
【变式1-3】(2022下·浙江舟山·高三舟山中学校考开学考试)关于x的方程k•4x﹣k•2x+1+6(k﹣5)=0在区间[﹣1,1]上有解,则实数k的取值范围是 .
题型04 零点:切线法
【解题攻略】
【典例1-1】(2020上·湖北武汉·高三校联考)已知函数有三个零点,则( )
A.7B.8C.15D.16
【典例1-2】(2020上·河南·高三校联考阶段练习)已知函数,在上有个不同的零点,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【变式1-1】(2021·湖南长沙·高三长郡中学阶段练习)函数是定义在上的奇函数,且为偶函数,当时,,若函数恰有一个零点,则实数的取值集合是( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2024·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测)已知函数,若函数有三个零点,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【变式1-3】(2020·天津武清·天津市武清区杨村第一中学校考模拟预测)已知函数,若函数有三个零点,则实数的取值范围是 .
题型05 抽象函数型零点
【解题攻略】
【典例1-1】(安徽省示范高中培优联盟2022-2023学年高三上学期11月冬季联考数学试题)已知定义域为的偶函数的图象是连续不断的曲线,且在上单调递增,则在区间上的零点个数为( )
A.100B.102C.200D.202
【典例1-2】(山东省德州市2022届高三三模数学试题)已知函数是定义在上的奇函数,对于任意,必有,若函数只有一个零点,则函数有( )
A.最小值为B.最大值为C.最小值为4D.最大值为4
【变式1-1】已知是定义在上的奇函数,且,则函数的零点个数是( )
A.3B.4C.5D.6
【变式1-2】(2023秋·浙江杭州·高三杭州市长河高级中学校考)定义在R上的单调函数满足:,若在上有零点,则a的取值范围是
题型06 分段含参讨论型
【典例1-1】(湘豫名校联考2022-2023学年高三上学期10月一轮复习诊断考试(一)数学(文科)试题)已知函数有且仅有两个零点,则实数a的取值范围是( )
A.B.或C.D.或
【典例1-2】(2021·江苏·高三专题练习)设,e是自然对数的底数,函数有零点,且所有零点的和不大于6,则a的取值范围为 .
【变式1-1】已知函数,若函数只有两个零点,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】已知函数若函数有三个零点,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-3】已知函数,则“”是“恰有2个零点”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
题型07 参数分界型讨论
【解题攻略】
【典例1-1】(2023·全国·高三专题练习)函数,当时,的零点个数为 ;若恰有4个零点,则的取值范围是 .
【典例1-2】.(2021秋·山东济南·高三济南外国语学校校考期中)已知函数,如果函数恰有两个零点,那么实数的取值范围为 .
【变式1-1】(2022秋·天津河西·高三天津实验中学校考阶段练习)设,函数与函数在区间内恰有3个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2023春·天津南开·高三南开大学附属中学校考阶段练习)已知,函数恰有3个零点,则m的取值范围是( )
B.
C.D.
【变式1-3】(2023春·河南南阳·高三河南省桐柏县第一高级中学校考阶段练习)设,函数,若在区间内恰有9个零点,则a的取值范围是 .
题型08 分离参数型水平线法求零点
【解题攻略】
【典例1-1】(2021上·山东潍坊·高三统考)已知,符号表示不超过的最大整数,若函数有且仅有3个零点,则的取值范围是
A.B.
C.D.
【典例1-2】(2023·全国·模拟预测)已知函数,若存在,使得方程有两个不同的实数根且两根之和为6,则实数的取值范围是 .
【变式1-1】(2022上·广东汕头·高三校考)已知函数, 令,则下列说法正确的( )
A.函数的单调递增区间为
B.当时,有3个零点
C.当时,的所有零点之和为
D.当时,有1个零点
【变式1-2】(2023上·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校考)已知函数,若恰有3个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2021上·河南新乡·高三校考阶段练习)若函数有三个零点,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
题型09 对数绝对值水平线法
【解题攻略】
【典例1-1】.(2021上·江苏连云港·高三统考)已知函数,若关于的方程有4个不同的实根、、、,且,则
A.B.C.D.
【典例1-2】(2020上·河南信阳·高三统考)已知函数,若方程有四个不同的解,且,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2019·湖南·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数是定义域为的奇函数,且当时,,若函数有六个零点,分别记为,则的取值范围是.
A.B.C.D.
【变式1-2】(2023上·湖南长沙·高三周南中学校考开学考试)已知函数,若有四个解,则的取值范围是 .
【变式1-3】.(2020上·河南郑州·高三校联考中)已知函数,若方程有4个不同的实根,,,且,则
题型10 指数函数“一点一线”性质型
【解题攻略】
【典例1-1】(2023上·云南昆明·高三昆明八中校考)已知,若,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023上·安徽·高三池州市第一中学校联考阶段练习)已知函数,若函数有四个不同的零点,,,且,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2023上·四川成都·高三四川省成都列五中学校考)若关于x的方程有两个不等的实数解,则实数m的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知函数,若关于x的方程有四个不同的根(),则的最大值是( )
A.B.
C.D.
【变式1-3】(2023下·四川达州·高三校考阶段练习)已知函数若函数有三个不同的零点,则实数的取值范围是( ).
A.B.C.D.
题型11 零点:中心对称性质型
【解题攻略】
【典例1-1】(2023·全国·高三专题练习)函数在上的所有零点之和等于 .
【典例1-2】(2021·全国·高三专题练习)已知函数为定义在上的奇函数,当时,,则关于的函数()的所有零点之和为( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2022上·甘肃张掖·高三阶段练习)已知函数是定义在上的奇函数,若,则关于的方程的所有根之和为
A.B.C.D.
【变式1-2】(2021下·江西宜春·高三阶段性)已知函数是定义在 上的奇函数,若,则关于 的方程的所有根之和为
A.B.C.D.
【变式1-3】.(2022上·吉林松原·高三统考)定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=,则关于x的函数F(x)=f(x)﹣a(0<a<1)的所有零点之和为
A.3a﹣1B.1﹣3aC.3﹣a﹣1D.1﹣3﹣a
题型12 零点:轴对称性质型
【解题攻略】
【典例1-1】(2020·广东中山·校联考模拟预测)定义域为的函数,若关于的方程恰有3个不同的实数解,,,则( )
A.1B.2C.D.
【典例1-2】(2020上·辽宁沈阳·高三校联考)已知定义在上的奇函数,满足,当时,,则函数在区间上的所有零点之和为( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2018上·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考)已知函数,若互不相等),则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2019上·天津南开·高三天津二十五中统考)已知三个函数,,的零点依次为、、,则
A.B.C.D.
【变式1-3】(2018上·贵州贵阳·高三贵阳一中阶段练习)已知是定义在上的奇函数,满足,当时,,则函数在区间上所有零点之和为( )
A.B.C.D.
题型13 嵌套型零点:内外自复合型
【解题攻略】
【典例1-1】(2015下·浙江嘉兴·高三阶段练习)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3个零点;当时,有4个零点
B.当时,有4个零点;当时,有3个零点
C.无论k为何值,均有3个零点
D.无论k为何值,均有4个零点
【典例1-2】(2022上·河北石家庄·高三统考)已知函数若函数的零点个数为
A.3B.4C.5D.6
【变式1-1】(2021上·天津·高三天津实验中学校考期中)已知为偶函数,当时,,若函数恰有4个零点,则实数的取值范围( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2021上·安徽滁州·高三安徽省定远中学校联考)已知函数,若存在四个互不相等的实数根,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2019上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考)已知函数,则函数的零点个数为
A.B.C.D.
题型14 嵌套型零点:内外双函数复合型
【典例1-1】(2021上·陕西安康·高三统考阶段练习)已知函数,,若方程有四个不等的实数根,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【典例1-2】(2023上·江西吉安·高三吉安一中校考)已知函数,,当时,方程根的个数为( ).
A.B.C.D.
【变式1-1】(2021上·安徽池州·高三池州市第一中学校考)设函数,,若方程有四个实数根,则实数t的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2020上·江苏南京·高三南京市第五高级中学校考阶段练习)已知函数,,若函数有6个零点,则实数的取值范围为
A.B.C.D.
【变式1-3】(2021·全国·高三专题练习)已知函数,则方程的实数根的个数为( )
A.5B.6C.7D.8
题型15 嵌套型零点:二次型因式分解
【典例1-1】(2020·山东德州·统考一模)已知函数,若关于的方程有且只有两个不同实数根,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【典例1-2】(2020下·江苏无锡·高三校考)已知函数,若关于x的方程有5个不同的实数解,则实数m的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-1】(2022秋·天津河东·高三校考阶段练习)已知函数,若函数恰有4个不同的零点,则a的取值范围为 .
【变式1-2】(2023春·上海宝山·高三校考)已知满足,当,,若函数在上恰有八个不同的零点,则实数的取值范围为 .
【变式1-3】(2019·浙江衢州·衢州二中校考二模)设(其中为自然对数的底数),,若函数恰有4个不同的零点,则实数的取值范围为 .
题型16嵌套型零点:二次型根的分布
【典例1-1】(2023·辽宁沈阳·东北育才双语学校校考一模)已知函数,若关于x的方程有6个不同的实数根,则m的取值范围是( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2022下·河南信阳·高三信阳高中校考阶段练习)已知函数若关于x的方程有8个不同的实数根,则实数b的取值范围是( )
A. B.
C. D.[﹣5,﹣4]
【变式1-1】(2020下·河南·高撒 统考)已知函数,若关于的方程在区间上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【变式1-2】(2020·河北邯郸·统考二模)已知若函数恰有5个零点,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2023上·江苏常州·高三江苏省前黄高级中学校考开学考试)已知函数,关于的方程恰有个不同实数解,则的取值范围为 .
题型17嵌套型零点:放大型函数
【解题攻略】
【典例1-1】(宁夏石嘴山市平罗中学2022届高三第四次模拟考试数学(理)试题)已知定义为R的奇函数满足:,若方程在上恰有三个根,则实数k的取值范围是()
A.B.
C.D.
【典例1-2】.已知函数f(x)=1-2x-3,1≤x≤212fx2,x>2,则下列说法正确的是( )
A.关于x的方程f(x)-12n=0(n∈N*)有2n+4个不同的解
B.若函数y=f(x)-kx有4个零点,则实数k的取值范围为124,16
C.对于实数x∈[1,+∞),不等式2xf(x)-3≤0恒成立
D.当x∈[2n-1,2n](n∈N*)时,函数f(x)的图象与x轴围成的图形的面积为1
【变式1-1】(河北省邯郸市大名县第一中学2020-2021学年高三下学期5月月考数学试题)已知函数,函数满足以下三点条件:①定义域为;②对任意,有;③当时,则函数在区间上零点的个数为__________个.
【变式1-2】(浙江省宁波市镇海中学2020-2021学年高三下学期开学考试数学试题)定义在R上的奇函数满足,当时,,且时,有,则函数在上的零点个数为
A.9B.8C.7D.6
【变式1-3】已知,则函数零点的个数为___________.
高考练场
1.(2021秋·吉林长春·高三校考阶段练习)若函数的零点与函数的零点之差的绝对值不超过,则可以是( )
A.B.
C.D.
2.(2021上·湖南长沙·高三长沙一中校考开学考试)关于的方程有两个不相等的实数根且,那么的取值范围是( )
A.B.C.D.
3.(2020·内蒙古包头·高三北重三中校考)关于的方程有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是 .
4.(2023春·新疆乌鲁木齐·高三新疆师范大学附属中学校考开学考试)若若有两个零点,则实数的取值范围为 .
5.(四川省自贡市2021-2022学年高三第一次诊断性考试理科数学试题)定义在上的奇函数,满足,当时,,,则函数在的零点个数为( )
A.7B.6C.5D.4
6.(2020秋·广东·高三校联考阶段练习)已知函数有三个互不相同的零点,,,则a的取值范围是 ;的取值范围是 .
7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数恰有3个零点,则的取值范围为 .
8.(2023上·江苏淮安·高二淮阴中学校考开学考试)已知函数,若关于x的方程有4个不同的解,记为,,,(),且恒成立,则的取值范围是 .
9.(2023下·内蒙古呼伦贝尔·高三校考)设函数,若实数a,b,c满足,且.则下列结论不能恒成立的是( )
A.B.
C.D.
10.(2023上·安徽芜湖·高三统考)定义在上的奇函数,当时,,则函数的所有零点之和为 .
11.(2021下·河南·高三统考)已知函数为偶函数,且满足当时,则函数的所有零点之和为
A.B.C.D.
12.(2019上·江西宜春·高三奉新县第一中学校考阶段练习)设函数.若方程有且只有两个不同的实根,则实数的取值范围为
A.B.
C.D.
13..(2022·高三课时练习)已知函数,,若函数恰有6个零点,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
14.(2022·全国·高三专题练习)已知,函数,,若函数有4个零点,则实数的取值范围是 .
15.(2023·四川成都·校联考二模)已知函数,若关于的方程有且仅有4个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
16.(2022下·广西桂林·高三校考)已知函数,若关于的方程有5个不同的实数解,则实数的取值范围是 .
17..(2022·全国·高三专题练习)已知函数fx=ex-1,0≤x≤1,x2-4x+4,1
给定精确度,用二分法求函数零点的近似值的一般步骤如下:
①确定零点的初始区间,验证.
②求区间的中点c.
③计算,并进一步确定零点所在的区间:
a.若(此时),则c就是函数的零点.
b.若(此时),则令b.
c.若(此时,则令a.
④判断是否达到精确度:若,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤②~④.
根的分布
1.基础分布:0分布
特征:(1)、两正根;(2)、两负跟;(3)、一正一负两根。
方法:判别式+韦达定理
区间分布与K分布
特征:(1)、根比某个常数K大或者小;(2)、根在某个区间(a,b)内(外)
方法:借助复合条件的大致图像,从以下四点入手
开口方向;
判别式;
对称轴位置;
(4)根的分布区间端点对应的函数值正负
指数型根的分布
换元,令,有指数函数性质知,t的最大范围为正。
注意题中对方程根的正负范围,对应的t的取值范围
根据换元后新“根”的范围,用一元二次型“根的分布”求解。
特殊的函数式子,可以分离参数,转化为“水平线型”求解。
切线法求零点或者零点个数:
适用于小题。大题则过程证明不严谨,容易丢过程分。
数形结合,或者求导“画图”,求导画图,有时候需要判断“上凸或者下凹”
特殊的函数,需要通过“虚设零点”求得。
抽象型函数判断函数图像
定义域判断。
函数奇偶性判断。
函数简单性判断。
函数值正负判断
利用极限,判断无穷远处的值与“比值”
参数在分段函数分界处,需要分类讨论。分类讨论讨论点,首先是两段函数的交点处,齐次是每段函数的各自“特色”处,如二次函数如果二次项有参,则“开口”即位讨论点之一,要“多画图”,每一种情况,画处各自“小图”做对比
分离参数水平线法求零点
1.分离参数。
2.构造函数于水平线。
3.构造函数时,要注意函数是否有“水平渐近线”
对数绝对值
对于,若有两个零点,则满足
1.
2.
3.要注意上述结论在对称轴作用下的“变与不变”
指数函数,无论平移或者翻折,始终要注意函数的核心性质“一点一线”是否变化。要把“一点一线”这个核心性质提升到底数大于1或者小于1的分类讨论相同地位
图象
性质
①定义域,值域
②,即时,,图象都经过点
③,即时,等于底数
④在定义域上是单调减函数
在定义域上是单调增函数
⑤时,;时,
时,;时,
⑥既不是奇函数,也不是偶函数
函数中心对称:
(1)若函数满足,则的一个对称中心为
(2)若函数满足,则的一个对称中心为
(3)若函数满足,则的一个对称中心为.
轴对称性的常用结论如下:
若函数满足,则的一条对称轴为
若函数满足,则的一条对称轴为
若函数满足,则的一条对称轴为
(4)f(a-x)=f(b+x)⇔f(x)的图象关于直线x=eq \f(a+b,2)对称;
对于嵌套型复合函数的零点个数问题,求解思路如下:
(1)确定内层函数和外层函数;
(2)确定外层函数的零点;
(3)确定直线与内层函数图象的交点个数分别为、、、、,则函数的零点个数为.
(1)如果函数在上满足,则此类函数在局部范围上具有与周期函数相类似的性质.
(2)复杂函数的零点,可以转化为熟悉函数图像的交点来处理.
满足形式,一般情况下,b多是0或者1.俗称为“放大镜函数”。
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