专题04 函数与导数之零点问题一.考情分析零点问题涉及到函数与方程,但函数与方程是两个不同的概念,但它们之间有着密切的联系,方程f (x )=0的解就是函数y =f (x )的图像与x 轴的交点的横坐标,函数y =f (x )也可以看作二元方程f (x )-y =0通过方程进行研究.就中学数学而言,函数思想在解题中的应用主要表现在两个方面:①是借助有关初等函数的性质,解有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题:②是在问题的研究中,通过建立函数关系式或构造中间函数,把所研究的问题转化为讨论函数的有关性质,达到化难为易,化繁为简的目的.许多有关方程的问题可以用函数的方法解决,反之,许多函数问题也可以用方程的方法来解决.函数与方程的思想是中学数学的基本思想,也是各地模考和历年高考的重点.二.经验分享1.确定函数f (x )零点个数(方程f (x )=0的实根个数)的方法:(1)判断二次函数f (x )在R 上的零点个数,一般由对应的二次方程f (x )=0的判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0来完成;对于一些不便用判别式判断零点个数的二次函数,则要结合二次函数的图象进行判断.(2)对于一般函数零点个数的判断,不仅要用到零点存在性定理,还必须结合函数的图象和性质才能确定,如三次函数的零点个数问题.(3)若函数f (x )在[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,且是单调函数,又f (a )·f (b )<0,则y =f (x )在区间(a ,b )内有唯一零点.2.导数研究函数图象交点及零点问题利用导数来探讨函数)(x f y =的图象与函数)(x g y =的图象的交点问题,有以下几个步骤: ①构造函数)()()(x g x f x h -=; ②求导)('x h ;③研究函数)(x h 的单调性和极值(必要时要研究函数图象端点的极限情况); ④画出函数)(x h 的草图,观察与x 轴的交点情况,列不等式; ⑤解不等式得解.探讨函数)(x f y =的零点个数,往往从函数的单调性和极值入手解决问题,结合零点存在性定理求解.三、题型分析(一)确定函数的零点与方程根的个数问题例1.【四川省成都七中2020届高三上半期考试,理科数学,12】函数)(x f 是定义在R 上的偶函数,周期是4,当[]2,0∈x 时,3)(2+-=x x f ,则方程0log )(2=-x x f 的根个数为( )A.3B.4C.5D.6 【答案】C【解析】)(x f 是定义在R 上的偶函数,周期是4,当[]2,0∈x 时,3)(2+-=x x f ,根据性质我们可以画出函数图像,方程0log )(2=-x x f 的根个数转化成⎩⎨⎧==x y x f y 2log )(的交点个数,有图像可以看出,一共有5个交点,ABCDE.其中我x=8处是要仔细看图,是易错点。
我们将图像放大在8=x 时,可以看到有两个交点。
【变式训练1】【2017中原名校高三上学期第三次质量考评】定义在实数集R 上的函数()f x ,满足()()()22f x f x f x =-=-,当[]0,1x ∈时,()2xf x x =⋅.则函数()()lg g x f x x =-的零点个数为( )A .99B .100 C.198 D .200 【答案】B【解析】()f x 是偶函数,图象关于直线1x =对称,周期是2,画图可得,零点个数为100,故选B.【变式训练2】 【2017河南百校联盟高三11月质检】已知函数()f x 满足()14f x f x ⎛⎫=⎪⎝⎭,当1,14x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()ln f x x =,若在1,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,方程()f x kx =有三个不同的实根,则实数k 的取值范围是( )A.44ln 4,e ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦B.[]4ln 4,ln 4--C.4,ln 4e ⎡⎫--⎪⎢⎣⎭D. 4,ln 4e ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】由题意,1,14x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时()ln f x x=,当(]1,4x ∈时,()1111,1,44ln 44f x f x x x x ⎡⎫⎛⎫∈===-⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭,如图 4ln x kx -=在(]1,4x ∈有两解,4ln xk x-=有两解,设函数()()24ln 1n ,4x l xg x g x x x--'==-g x ()在(]1,e 上单调递减,在[],4e 上单调递增,4ln 4k e∴-≤≤-.故选:D .【变式训练3】已知函数32()f x x ax bx c =+++有两个极值点12,x x ,若112()f x x x =<,则关于x 的方程23(())2()0f x af x b ++=的不同实根个数为( )A .3B .4C .5D .6 【答案】A【解析】2'()32f x x ax b =++,12,x x 是方程2320x ax b ++=的两根,由23(())2()0f x af x b ++=,则又两个()f x 使得等式成立,11()x f x =,211()x x f x >=,其函数图象如下:x21)=x 1如图则有3个交点,故选A.【变式训练4】若a b c <<,则函数()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--的两个零点分别位于区间( )A .(),a b 和(),b c 内B .(),a -∞和(),a b 内C .(),b c 和(),c +∞内D .(),a -∞和(),c +∞内 【答案】A【解析】由a b c <<,可得()()()0f a a b a c =-->,()()()0f b b c b a =--<,()()()0f c c a c b =-->.显然()()0f a f b ⋅<,()()0f b f c ⋅<,所以该函数在(,)a b 和(,)b c 上均有零点,故选A .(二)根据函数零点个数或方程实根个数确定参数取值范围例2.已知关于x 的方程22||ln 0x x ax x +-=恰有两解,则实数a 的取值范围为( ) (A )1322(,2)(2,)e e ---∞--+∞(B )3122(2,2)ee --(C )1322(2,2)[0,)e e ----+∞(D )1322(2,2)ee ----【答案】C【解析】由已知得:求定义域()()+∞⋃∞-∈,00,x , ①当0>x 时,0)ln(22=-+x ax x x 整理,分离常数x x a ln 21-=,令xxx g ln 21)(-=, 求导)('x g 23ln 2x x -=,令导函数等于0,得到23e x =,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛230e ,,x x x g ln 21)(-=递减,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+,23e 单增,==)()(23e g x g 极小值232--e ;②当0<x 时,0)ln(-22=++x ax x x 整理,分离常数x x a 1ln 2+=,令xx x h 1ln )(2+=,求导22'ln 1)(x x x h -=,令导函数等于0,得到21e x -=,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21e ,,)(x h 单调递减,在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-021,e 单调递增,21212)()(--=-=e e h x h 极小值,恰好有两个解,结合函数图像得a 的取值范围为(C )1322(2,2)[0,)e e ----+∞,所以正确答案是C 。
【变式训练1】【高2020届泸州高三第一次教学质量诊断性考试数学文科理科试题,12题】 已知函数x x f 3log )(=的图像与函数)(x g 的图像关于直线x y =对称,函数)(x h 的最小正周期为2的偶函数,且当[]1,0∈x 时,1)()(-=x g x h ,若函数)()(x h x kf y +=有三个零点,则实数k 的取值范围( )A.()37log 1, B.()35log 2,2-- C.()1,log 235-- D.⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,log 37 【解析】因为函数x x f 3log )(=的图像与函数)(x g 的图像关于直线x y =对称; 所以:xx g 3)(=,再根据:13)(-=x x h ,()10≤≤x 且周期4=T ,画出图像:函数)()(x h x kf y +=有三个零点⎩⎨⎧-=-=⇔xx k x kf x h 3log )(13)(有三个交点, 讨论k 的不同情况:①0=k ,此时会有无数多的交点,不符合题意,舍去; ②0>k ,此时只会有一个交点,也不符合题意,舍去; ③0<k ,要保证有三个交点,我们做出图像:由图像可以得出:35log 220)5(0)3(-<<-⇒⎩⎨⎧><k kf kf【变式训练2】 【第12题】已知偶函数)(x g 满足)1()1(--=-x g x g ,当[]1,0∈x 时,12)(-=x x g ;若函数)()1(log k 2x g x y -+=有3个零点,则k 的取值范围( )A.⎪⎭⎫⎝⎛1,21 B.[)1,log 23 C.⎪⎭⎫ ⎝⎛32log 21, D.⎪⎭⎫ ⎝⎛21log 26,【解析】由已知得:偶函数)(x g 满足)1()1(--=-x g x g ,满足)()(x g x g =- 所以)1()1()1(+=--=-x g x g x g )2()(+=⇒x g x g 周期是2,然后是偶函数。
12)(-=x x g 的函数图像为图中红色部分;函数)()1(log k 2x g x y -+=有3个零点⇔()()⎩⎨⎧-==+,偶函数周期为212)(log )(12xx x g k x h 有三个交点;分类讨论k 的不同情况:①0=k ,此时会有无数多的交点,不符合题意,舍去; ②0<k ,此时只会有一个交点,也不符合题意,舍去; ③0>k ,要保证有三个交点,我们做出图像:由图像可以知道:⎩⎨⎧>+<+.1)13(log ;1)11(log 22k k ⇔121<<k 【变式训练3】 设函数)(x f ()x R ∈满足()()f x f x -=,()(2)f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()3=f x x .又函数()()=cos g x x x π,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为( )A .5B .6C .7D .8 【答案】B【解析】由题意()()f x f x -=知,所以函数()f x 为偶函数,所以()(2)(2)f x f x f x =-=-,所以函数()f x 为周期为2的周期函数,且(0)0f =,(1)1f =,而()|cos()|g x x x π=为偶函数,且113(0)()()()0222g g g g ==-==,在同一坐标系下作出两函数在13[,]22-上的图像,发现在13[,]22-内图像共有6个公共点,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为6,故选B .(三)根据函数零点满足条件解不等式或证明不等式例3.已知函数321()e 2(4)243x f x x x a x a ⎡⎤=-++--⎢⎥⎣⎦,其中a ∈R ,e 为自然对数的底数.(1)若函数()f x 的图象在0x =处的切线与直线0x y +=垂直,求a 的值; (2)关于x 的不等式4()e 3x f x <-在(2)-∞,上恒成立,求a 的取值范围; (3)讨论函数()f x 极值点的个数. 【解析】(1) 由题意,321()e 3x f x x x ax a ⎛⎫'=-+- ⎪⎝⎭, 因为()f x 的图象在0x =处的切线与直线0x y +=垂直,所以(0)=1f ',解得1a =-.(2) 【法一】:由4()e 3x f x <-,得3214e 2(4)24e 33x x x x a x a ⎡⎤-++--<-⎢⎥⎣⎦,即326(312)680x x a x a -++--<对任意(2)x ∈-∞,恒成立, 即()32636128x a x x x ->-=-对任意(2)x ∈-∞,恒成立,因为2x <,所以()()322612812323x x x a x x -++>=----, 记()21()23g x x =--,因为()g x 在(2)-∞,上单调递增,且(2)0g =, 所以0a ≥,即a 的取值范围是[0)+∞,.【法二】:由4()e 3x f x <-,得3214e 2(4)24e 33x x x x a x a ⎡⎤-++--<-⎢⎥⎣⎦,即326(312)680x x a x a -++--<在(2)-∞,上恒成立,因为326(312)680x x a x a -++--<等价于2(2)(434)0x x x a --++<, ①当0a ≥时,22434(2)30x x a x a -++=-+≥恒成立, 所以原不等式的解集为(2)-∞,,满足题意.②当0a <时,记2()434g x x x a =-++,有(2)30g a =<, 所以方程24340x x a -++=必有两个根12,x x ,且122x x <<, 原不等式等价于12(2)()()0x x x x x ---<,解集为12()(2)x x -∞,,,与题设矛盾,所以0a <不符合题意.综合①②可知,所求a 的取值范围是[0)+∞,.(3) 因为由题意,可得321()e 3x f'x x x ax a ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,所以()f x 只有一个极值点或有三个极值点. ……11分 令321()3g x x x ax a =-+-, ①若()f x 有且只有一个极值点,所以函数()g x 的图象必穿过x 轴且只穿过一次, 即()g x 为单调递增函数或者()g x 极值同号.ⅰ)当()g x 为单调递增函数时,2()20g'x x x a =-+≥在R 上恒成立,得1a ≥.………12分ⅰ)当()g x 极值同号时,设12,x x 为极值点,则12()()0g x g x ⋅≥,由2()20g'x x x a =-+=有解,得1a <,且21120,x x a -+=22220x x a -+=, 所以12122,x x x x a +==,所以3211111()3g x x x ax a =-+-211111(2)3x x a x ax a =--+- 11111(2)33x a ax ax a =---+-[]12(1)3a x a =--,同理,[]222()(1)3g x a x a =--,所以()()[][]121222(1)(1)033g x g x a x a a x a =--⋅--≥,化简得221212(1)(1)()0a x x a a x x a ---++≥,所以22(1)2(1)0a a a a a ---+≥,即0a ≥, 所以01a <≤. 所以,当0a ≥时,()f x 有且仅有一个极值点;②若()f x 有三个极值点,所以函数()g x 的图象必穿过x 轴且穿过三次,同理可得0a <; 综上,当0a ≥时,()f x 有且仅有一个极值点, 当0a <时,()f x 有三个极值点.【变式训练1】【2017浙江杭州地区重点中学期中】已知函数2||()2x f x kx x =-+(x R ∈)有四个不同的零点,则实数k 的取值范围是( ) A .0k <B .1k <C .01k <<D .1k >【分析】把函数2||()2x f x kx x =-+(x R ∈)有四个不同的零点转化为方程1(2)k x x =+有三个不同的根,再利用函数图象求解【点评】()()y f x g x =- 零点问题也可转化为方程()()f x g x =的根的问题,()()f x g x =的根的个数问题,可以转化为函数()y f x =和()y g x =图象交点的个数问题,通过在直角坐标系中作出两个函数图象,从而确定交点的个数,也就是方程()()f x g x =根的个数.【变式训练2】【2018届北京北京师大附中高中三年级期中】已知函数()()221,1{log 1,1x x f x x x +≤=+>, ()2221g x x x m =-+-.若函数()y f g x m ⎡⎤=-⎣⎦ 恰有6个不同的零点,则m 的取值范围是( )A. (]0,3 B. (),1-∞ C. ()0,1 D. 30,5⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】∵函数()()2211{log 11x x f x x x +≤=->,,, ()2221g x x x m =-+-.∴当()()21221g x x m =-+-≤时,即()2132x m -≤-时,则()()()()2212143y f g x g x x m ==+=-+-,当()()21221g x x m =-+->时,即()2132x m ->-时,则()()()22log 123y f g x x m ⎡⎤==-+-⎣⎦,①当320m -≤,即32m ≥时, y m =只与()()()22log 123y f g x x m ⎡⎤==-+-⎣⎦的图象有两个交点,不满足题意,应该舍去;②当32m <时, y m =与()()()22log 123y f g x x m ⎡⎤==-+-⎣⎦的图象有两个交点,需要直线y m =与函数()()()()2212143y f g x g x x m ==+=-+-的图象有四个交点时才满足题意,∴034m m <<-,又32m <,解得305m <<,综上可得: m 的取值范围是305m <<,故选D .【变式训练3】【2017中原名校高三上学期第三次质量考评】已知定义在()0,+∞的函数()()41f x x x =-,若关于x 的方程()()()2320f x t f x t +-+-=有且只有3个不同的实数根,则实数t 的取值集合是 . 【答案】{}2,522-【解析】设()()232g y y t y t =+-+-,当2t =时,0y =,1y =显然符合题意.2t <时,一正一负根,()()00,10g g <<,方程的根大于1,()()()2220fx t f x t +-+-=只有1根;2t >时,两根同号,只能有一个正根在区间()0,1,而()()02,1240g t g t =-=->,对称轴()30,12ty -=∈,13t <<,0522t ∆=⇒=±所以522t =-所以取值集合为{}2,522-,故答案为{}2,522-.四、迁移应用1.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是 A .9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【答案】B【解析】:因为(1)2()f x f x +=,所以()2(1)f x f x =-,当(0,1]x ∈时,1()(1),04f x x x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦, 当(1,2]x ∈时,1(0,1]x -∈,1()2(1)2(1)(2),02f x f x x x ⎡⎤=-=--∈-⎢⎥⎣⎦, 当(2,3]x ∈时,1(1,2]x -∈,[]()2(1)4(2)(3)1,0f x f x x x =-=--∈-, 当(2,3]x ∈时,由84(2)(3)9x x --=-解得73x =或83x =, 若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x -,则73m .故选B .2.已知,a b ∈R ,函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩,若函数()y f x ax b =--恰有3个零点,则 A .a <-1,b <0B .a <-1,b >0C .a >-1,b <0D .a >-1,b >0【答案】C【解析】:当0x <时,()(1)y f x ax b x ax b a x b =--=--=--,最多一个零点; 当0x 时,32321111()(1)(1)3232y f x ax b x a x ax ax b x a x b =--=-++--=-+-, 2(1)y x a x '=-+,当10a +,即1a -时,0y '>,()y f x ax b =--在上递增,()y f x ax b=--最多一个零点不合题意;当10a +>,即1a >-时,令0y '>得(1,)x a ∈++∞,函数递增,令0y '<得(0,1)x a ∈+,函数递减;函数最多有2个零点;根据题意函数()y f x ax b =--恰有3个零点函数()y f x ax b =--在(,0)-∞上有一个零点,在[0,)+∞上有2个零点, 如下图:所以01b a <-且3211(1)(1)(1)032b a a a b ->⎧⎪⎨+-++-<⎪⎩, 解得0b <,10a ->,31(1)6b a >-+. 故选C .3.已知函数0()ln 0⎧=⎨>⎩,≤,,,x e x f x x x ()()=++g x f x x a .若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是A .[1,0)-B .[0,)+∞C .[1,)-+∞D .[1,)+∞【答案】C【解析】函数()()=++g x f x x a 存在 2个零点,即关于x 的方程()=--f x x a 有2 个不同的实根,即函数()f x 的图象与直线=--y x a 有2个交点,作出直线=--y x a 与函数()f x 的图象,如图所示,由图可知,1-≤a ,解得1≥a ,故选C .4.已知当[0,1]x ∈时,函数2(1)y mx =-的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是 A .(])0,123,⎡+∞⎣B .(][)0,13,+∞C .()23,⎡+∞⎣D .([)3,+∞【答案】B【解析】当01m <≤时,11m≥,函数2()(1)y f x mx ==-,在[0,1]上单调递减,函数()y g x m ==,在[0,1]上单调递增,因为(0)1f =,(0)g m =,2(1)(1)f m =-,(1)1g m =+,所以(0)(0)f g >,(1)(1)f g <,此时()f x 与()g x 在[0,1]x ∈有一个交点;当1m >时,101m<<,函数2()(1)y f x mx ==-,在 1[0,]m 上单调递减,在1[,1]m 上单调递增,此时(0)(0)f g <,在1[0,]m无交点, 要使两个函数的图象有一个交点,需(1)(1)f g ≥,即2(1)1m m -+≥,解得3m ≥. 选B .5.已知函数()f x =2(4,0,log (1)13,03)a x a x a x x x ⎧+<⎨++≥-+⎩(0a >,且1a ≠)在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是 A .(0,23] B .[23,34] C .[13,23]{34} D .[13,23){34} 【答案】C【解析】当0x <时,()f x 单调递减,必须满足4302a --,故304a <,此时函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,若()f x 在R 上单调递减,还需31a ,即13a,所以1334a.当0x 时,函数|()|y f x =的图象和直线2y x =-只有一个公共点,即当0x 时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解.因此,只需当0x <时,方程|()|2f x x =-只有一个实数解,根据已知条件可得,当0x <时,方程2(43)x a x +-+32a x =-,即22(21)320x a x a +-+-=在(,0)-∞上恰有唯一的实数解.判别式24(21)4(32)4(1)(43)a a a a ∆=---=--,当34a =时,0∆=,此时12x =-满足题意;令2()2(21)32h x x a x a =+-+-,由题意得(0)0h <,即320a -<,即23a <时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个正根、一个负根,满足要求;当(0)0h =,即23a =时,方程22(21)320x a x a +-+-=有一个为0、一个根为23-,满足要求;当(0)0h >,即320a ->,即2334a <<时对称轴(21)0a --<,此时方程22(21)320x a x a +-+-=有两个负根,不满足要求;综上实数a 的取值范围是123[,]{}334.6.若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q +的值等于 A .6 B .7 C .8 D .9 【答案】.D【解析】由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a=-,解得1a =,4b =; 当4a 是等差中项时,82a a=-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==, 所以p q +9=,选D .7.对二次函数2()f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结论是错误的,则错误的结论是A .-1是()f x 的零点B .1是()f x 的极值点C .3是()f x 的极值D .点(2,8)在曲线()y f x =上 【答案】A【解析】由A 知0a b c -+=;由B 知()2f x ax b '=+,20a b +=;由C 知()2f x ax b '=+,令()0f x '=可得2b x a =-,则()32bf a-=,则2434ac b a -=; 由D 知428a b c ++=,假设A 选项错误,则2020434428a b c a b ac b a a b c -+≠⎧⎪+=⎪⎪⎨-=⎪⎪++=⎪⎩,得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,满足题意,故A 结论错误,同理易知当B 或C 或D 选项错误时不符合题意,故选A . 8.已知函数()26log f x x x=-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是 A .()0,1 B .()1,2 C .()2,4 D .()4,+∞ 【答案】C【解析】∵2(1)6log 160f =-=>,2(2)3log 220f =-=>,231(4)log 4022f =-=-<,∴()f x 零点的区间是()2,4.9.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()=3f x x x -.则函数()()+3g x f x x =-的零点的集合为A .{1,3}B .{3,1,1,3}-- C.{23} D.{21,3}-【答案】D【解析】当0x ≥时,函数()g x 的零点即方程()3f x x =-的根,由233x x x -=-,解得1x =或3;当0x <时,由()f x 是奇函数得2()()3()f x f x x x -=-=--,即()f x =23x x --,由()3f x x =-得2x =-.10.若a b c <<,则函数()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--的两个零点分别位于区间A .(),a b 和(),b c 内B .(),a -∞和(),a b 内C .(),b c 和(),c +∞内D .(),a -∞和(),c +∞内 【答案】A【解析】由a b c <<,可得()()()0f a a b a c =-->,()()()0f b b c b a =--<,()()()0f c c a c b =-->.显然()()0f a f b ⋅<,()()0f b f c ⋅<,所以该函数在(,)a b 和(,)b c 上均有零点,故选A . 11.函数0.5()2|log |1x f x x =-的零点个数为 A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】令()0f x =,可得0.51log 2xx =,由图象法可知()f x 有两个零点. 12.函数121()()2xf x x =-的零点个数为A .0B .1C .2D .3 【答案】B【解析】因为()f x 在[0,)+∞内单调递增,又1(0)10,(1)02f f =-<=>, 所以()f x 在[0,)+∞内存在唯一的零点.13.设函数)(x f ()x R ∈满足()()f x f x -=,()(2)f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()3=f x x .又函数()()=cos g x x x π,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为A .5B .6C .7D .8 【答案】B【解析】由题意()()f x f x -=知,所以函数()f x 为偶函数,所以()(2)(2)f x f x f x =-=-,所以函数()f x 为周期为2的周期函数,且(0)0f =,(1)1f =,而()|cos()|g x x x π=为偶函数,且113(0)()()()0222g g g g ==-==,在同一坐标系下作出两函数在13[,]22-上的图像,发现在13[,]22-内图像共有6个公共点,则函数()()()h x g x f x =-在13[,]22-上的零点个数为6,故选B .14.对实数a 与b ,定义新运算“⊗”:,1,, 1.a ab a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩ 设函数()()22()2,.f x x x x x R =-⊗-∈若函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是 A .(]3,21,2⎛⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭ B .(]3,21,4⎛⎫-∞-⋃-- ⎪⎝⎭C .11,,44⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D .311,,44⎛⎫⎡⎫--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭【答案】B【解析】由题意知,若222()1x x x ---≤,即312x -≤≤时,2()2f x x =-;当222()1x x x --->,即1x <-或32x >时,2()f x x x =-,要使函数()y f x c =-的图像与x 轴恰有两个公共点,只须方程()0f x c -=有两个不相等的实数根即可,即函数()y f x =的图像与直线y c =有两个不同的交点即可,画出函数()y f x =的图像与直线y c =,不难得出答案B .15.若关于x 的方程210x mx ++=有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)【答案】C【解析】由一元二次方程有两个不相等的实数根,可得判别式0∆>,即240m ->,解得2m <-或2m >,故选C .16.函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于 A .2 B .4 C .6 D .8【答案】D 【解析】图像法求解.11y x =-的对称中心是(1,0)也是2sin (24)y x x π=-≤≤的中心,24x -≤≤他们的图像在1x =的左侧有4个交点,则1x =右侧必有4个交点.不妨把他们的横坐标由小到大设为1,2345678,,,,,,x x x x x x x x ,则182736452x x x x x x x x +=+=+=+=,所以选D17.已知()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当02x <≤时,3()f x x x =-,则函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为A .6B .7C .8D .9【答案】B【解析】因为当02x ≤<时, 3()f x x x =-,又因为()f x 是R 上最小正周期为2的周期函数,且(0)0f =,所以(6)(4)(2)(0)0f f f f ====,又因为(1)0f =,所以(3)0f =,(5)0f =,故函数()y f x =的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为7个,选B . 18.函数223,0()2ln ,0x x x f x x x ⎧+-=⎨-+>⎩≤,的零点个数为A .0B .1C .2D .3【答案】C【解析】当0x ≤时,令2230x x +-=解得3x =-;当0x >时,令2ln 0x -+=解得100x =,所以已知函数有两个零点,选C .19.函数()23x f x x =+的零点所在的一个区间是A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)【答案】B【解析】因为1(1)230f --=-<,0(0)2010f =-=>,所以选B .20.“14m <”是“一元二次方程20x x m ++=有实数解”的 A .充分非必要条件 B .充分必要条件C .必要非充分条件D .非充分非必要条件【答案】A 【解析】20x x m ++=有实数解等价于140m ∆=-≥,即14m ≤.当14m <时,14m ≤成立,但14m ≤时,14m <不一定成立,故选A .。