格物学 第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)

函数零点存在定理-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-24
函数零点存在定理-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['函数零点存在定理']

正确率80.0%函数$$f ( x )=x-4+\operatorname{l o g}_{2} x$$的零点所在的区间是$${{(}{)}}$$

A.$$( 0, 1 )$$

B.$$( 1, 2 )$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$( 3, 4 )$$

2、['函数单调性的判断', '函数零点的值或范围问题', '函数零点存在定理']

正确率60.0%若$$f ( x )=x+2^{x}+a$$的零点所在的区间为$$(-2, ~ 1 ),$$则实数$${{a}}$$的取值范围为(

B

A.$$\left(-2, \ \frac{3} {4} \right)$$

B.$$\left(-3, \ \frac{7} {4} \right)$$

C.$$\left(-1, ~-\frac{1} {2} \right)$$

D.$$\left( 0, \ \frac{5} {4} \right)$$

3、['函数零点所在区间的判定', '函数零点存在定理']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{3} x+2 x-8$$的零点所在的区间是(

C

A.$${{(}{{1}{,}{2}}{)}}$$

B.$${{(}{{2}{,}{3}}{)}}$$

C.$${{(}{{3}{,}{4}}{)}}$$

D.$${{(}{{4}{,}{5}}{)}}$$

4、['命题的真假性判断', '函数零点存在定理']

正确率60.0%已知命题$$p \colon~^{\omega} \forall x > 0, ~ 3^{x} > 1 "$$的否定是$$\mathrm{` `} \exists x \leqslant0, \; 3^{x} \leqslant1^{n}$$,命题$$q \colon\,^{\alpha} a <-2^{\nprime\prime}$$是$${{“}}$$函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=a x+3$$在区间$$[-1, ~ 2 ]$$上存在零点$${{”}}$$的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是(

C

A.$${{p}{∧}{q}}$$

B.$${{p}{∨}{¬}{q}}$$

C.$${¬{p}{∧}{q}}$$

D.$$\sqcap p \wedge\sqcap q$$

5、['函数零点所在区间的判定', '函数单调性的判断', '函数零点存在定理']

正确率60.0%$$f ( x )=2^{x}+x^{3}$$的零点所在区间为(

B

A.$$(-2,-1 )$$

B.$$(-1, 0 )$$

C.$$( 0, 1 )$$

D.$$( 1, 2 )$$

6、['函数零点所在区间的判定', '函数零点存在定理']

正确率40.0%方程$$2 \operatorname{l n} \, x=6-x$$的解所在的区间是(

D

A.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

B.$$( 1, \ 2 )$$

C.$$( 2, \ 3 )$$

D.$$( 3, \ 4 )$$

7、['函数零点存在定理']

正确率40.0%函数$$f \left( x \right)=3 a x-2 a+1$$,若存在$$x_{0} \! \in\! (-1, 1 )$$,使$${{f}{{(}{{x}_{0}}{)}}{=}{0}}$$,那么(

C

A.$$- 1 < a < \frac{1} {5}$$

B.$${{a}{{<}{−}}{1}}$$

C.$${{a}{{<}{−}}{1}}$$或$$a \! > \! \frac{1} {5}$$

D.$$a \! < \! \frac{1} {5}$$

8、['函数图象的识别', '根据函数零点个数求参数范围', '函数零点存在定理']

正确率60.0%对任意实数$${{a}{,}{b}}$$定义运算$${\mathrm{` `}} \otimes{\mathrm{''}} \colon{a \otimes b}=\left\{{\begin{array} {c} {b, a-b \geqslant1} \\ {a, a-b < 1} \\ \end{array}} \right.$$,设$$f ( x )=( x^{2}-1 ) \otimes( 4+x )$$,若函数$$y=f ( x )+k$$有三个不同零点,则$${{k}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[-2, 1 )$$

B.$$[ 0, 1 ]$$

C.$$[-2, 0 )$$

D.$$(-2, 1 )$$

9、['利用导数求参数的取值范围', '函数零点个数的判定', '函数零点存在定理']

正确率40.0%已知函数$$y=a+8 l n x ( x \in[ \frac{1} {e}, e ] )$$的图象上存在点$${{P}}$$,函数$$y=-x^{2}-2$$的图象上存在点$${{Q}}$$,且$${{P}{,}{Q}}$$关于$${{x}}$$轴对称,则$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$[ 6-8 l n 2, e^{2}-6 ]$$

B.$$[ e^{2}-6,+\infty)$$

C.$$[ 1 0+\frac{1} {e^{2}},+\infty)$$

D.$$[ 6-8 l n 2, 1 0+\frac{1} {e^{2}} ]$$

10、['函数零点存在定理']

正确率60.0%函数$$f ( x )=2^{x}-3$$的零点所在的区间为(

A

A.$$( 1, 2 )$$

B.$$( 0, 1 )$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$(-1, 0 )$$

1. 解析:求函数 $$f(x) = x - 4 + \log_2 x$$ 的零点区间。

计算函数在区间端点的值:

$$f(2) = 2 - 4 + \log_2 2 = -1 < 0$$

$$f(3) = 3 - 4 + \log_2 3 \approx -1 + 1.585 > 0$$

由中间值定理,零点在 $$(2, 3)$$,故选 C。

2. 解析:求 $$f(x) = x + 2^x + a$$ 在 $$(-2, 1)$$ 有零点的 $$a$$ 范围。

函数在 $$(-2, 1)$$ 单调递增,需满足:

$$f(-2) < 0 \Rightarrow -2 + 2^{-2} + a < 0 \Rightarrow a < \frac{7}{4}$$

$$f(1) > 0 \Rightarrow 1 + 2^1 + a > 0 \Rightarrow a > -3$$

综上,$$a \in \left(-3, \frac{7}{4}\right)$$,故选 B。

3. 解析:求 $$f(x) = \log_3 x + 2x - 8$$ 的零点区间。

计算函数值:

$$f(3) = 1 + 6 - 8 = -1 < 0$$

$$f(4) = \log_3 4 + 8 - 8 \approx 1.262 > 0$$

零点在 $$(3, 4)$$,故选 C。

4. 解析:分析命题 $$p$$ 和 $$q$$ 的真假。

命题 $$p$$ 的否定错误,原命题为真。

命题 $$q$$:函数 $$f(x) = ax + 3$$ 在 $$[-1, 2]$$ 有零点需 $$f(-1)f(2) \leq 0$$,解得 $$a \leq -3$$ 或 $$a \geq \frac{3}{2}$$。$$a < -2$$ 是充分不必要条件,故 $$q$$ 为真。

因此 $$p \land q$$ 为真,选 A。

5. 解析:求 $$f(x) = 2^x + x^3$$ 的零点区间。

计算函数值:

$$f(-1) = 2^{-1} + (-1)^3 = 0.5 - 1 < 0$$

$$f(0) = 1 + 0 > 0$$

零点在 $$(-1, 0)$$,故选 B。

6. 解析:求方程 $$2 \ln x = 6 - x$$ 的解区间。

设 $$f(x) = 2 \ln x + x - 6$$,计算:

$$f(2) = 2 \ln 2 + 2 - 6 \approx -2.614 < 0$$

$$f(3) = 2 \ln 3 + 3 - 6 \approx 0.197 > 0$$

解在 $$(2, 3)$$,故选 C。

7. 解析:求 $$f(x) = 3a x - 2a + 1$$ 在 $$(-1, 1)$$ 有零点的 $$a$$ 条件。

需满足 $$f(-1)f(1) < 0$$:

$$(-5a + 1)(a + 1) < 0 \Rightarrow a < -1$$ 或 $$a > \frac{1}{5}$$

故选 C。

8. 解析:定义运算 $$a \otimes b$$ 并求 $$y = f(x) + k$$ 有三个零点的 $$k$$ 范围。

分析 $$f(x)$$:

当 $$x^2 - 1 - (4 + x) \geq 1$$ 时,$$f(x) = 4 + x$$;否则 $$f(x) = x^2 - 1$$。

解得 $$f(x)$$ 的分段点为 $$x = -2$$ 和 $$x = 3$$。通过图像分析,$$k \in [-2, 1)$$ 时 $$y = f(x) + k$$ 有三个零点,故选 A。

9. 解析:求 $$a$$ 使得 $$y = a + 8 \ln x$$ 与 $$y = -x^2 - 2$$ 关于 $$x$$ 轴对称的点存在。

设 $$P(x, a + 8 \ln x)$$,则 $$Q(x, -a - 8 \ln x)$$ 需满足 $$-a - 8 \ln x = -x^2 - 2$$,即 $$a = x^2 + 2 - 8 \ln x$$。求 $$x \in [\frac{1}{e}, e]$$ 时的值域:

最小值在 $$x = 2$$,$$a = 6 - 8 \ln 2$$;最大值在 $$x = e$$,$$a = e^2 + 2 - 8$$。

因此 $$a \in [6 - 8 \ln 2, e^2 - 6]$$,选 A。

10. 解析:求 $$f(x) = 2^x - 3$$ 的零点区间。

计算函数值:

$$f(1) = 2 - 3 = -1 < 0$$

$$f(2) = 4 - 3 = 1 > 0$$

零点在 $$(1, 2)$$,故选 A。
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