格物学 第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)

函数的零点与方程的解-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶单选题自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-08-06
函数的零点与方程的解-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶单选题自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['函数的零点与方程的解', '函数零点存在定理']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=2^{x}-\frac{2} {x}-a$$存在$${{1}}$$个零点位于$$( 1, 2 )$$内,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( 0, 3 )$$

B.$$(-3, 3 )$$

C.$$[-3, 3 ]$$

D.$$(-3, 0 )$$

2、['分段函数', '对数函数', '结构图', '函数的零点与方程的解', '二次函数的图象分析与判断']

正确率0.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {} & {x^{2}+( 4 a-3 ) x+3 a, x < 0} \\ {} & {\operatorname{l o g}_{a} ( x+1 )+1, x \geqslant0} \\ \end{array} \right. ( a > 0 )$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$在$${{R}}$$上单调递减,且关于$${{x}}$$的方程$$\left| f ( x ) \right|=2-\frac x 3$$恰有两个不等的实数解,则$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( 0, \frac{2} {3} ]$$

B.$$[ \frac{2} {3}, \frac{3} {4} ]$$

C.$$[ \frac{1} {3}, \frac{2} {3} ]$$

D.$$[ \frac{1} {3}, \frac{2} {3} )$$

3、['一元二次方程根与系数的关系', '函数的零点与方程的解']

正确率80.0%关于$${{x}}$$的方程$$a x^{2}+( a+2 ) x+9 a=0$$有两个不相等的实数根$${{x}_{1}}$$,$${{x}_{2}}$$,且$$x_{1} < 1 < x_{2}$$,那么$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$- \frac{2} {7} < a < \frac{2} {5}$$

B.$$a > \frac{2} {5}$$

C.$$a <-\frac{2} {7}$$

D.$$- \frac2 {1 1} < a < 0$$

4、['函数的奇偶性', '函数的零点与方程的解']

正确率40.0%已知函数$$y=f ( x )$$的定义域为$$(-\infty,-1 ) \cup(-1,+\infty)$$,且$$f ( x-1 )$$为奇函数,当$${{x}{<}{−}{1}}$$时,$$f ( x )=-2 x^{2}-8 x-7$$,则方程$$f ( x )=-\frac{1} {2}$$的所有根之和等于$${{(}{)}}$$

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{2}}$$

5、['函数的奇偶性', '函数的零点与方程的解']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是定义域为$${{R}}$$的偶函数,且$$f ( x+1 )=f ( x-1 )$$,当$$x \in[ 0, 1 ]$$时,$$f ( x )=x^{3}$$,则关于$${{x}}$$的方程$$f ( x )=| \operatorname{c o s} \pi x |$$在$$[-\frac{3} {2}, \frac{7} {2} ]$$上所有实数解之和为$${{(}{)}}$$

A.$${{1}{0}}$$

B.$${{1}{1}}$$

C.$${{1}{2}}$$

D.$${{1}{3}}$$

6、['函数的零点与方程的解']

正确率80.0%若关于$${{x}}$$的方程$$x^{2}-4 | x |+5=m$$有四个不同的实数解,则实数$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( 2, 3 )$$

B.$$[ 2, 3 ]$$

C.$$( 1, 5 )$$

D.$$[ 1, 5 ]$$

7、['函数的零点与方程的解']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{aligned} {} & {{}-x^{2}-4 x-2, x \leqslant0,} \\ {} & {{} | \operatorname{l n} x |, x > 0,} \\ \end{aligned} \right.$$若函数$$g ( x )=3 f^{2} ( x )-( m+3 ) f ( x )+m$$有$${{5}}$$个不同的零点,则实数$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$(-\infty,-2 )$$

B.$$(-\infty,-6 )$$

C.$$\{6 \} \cup(-\infty,-6 )$$

D.$$(-\infty,-6 ) \cup( 6,+\infty)$$

8、['函数的零点与方程的解']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{matrix} {2^{x-1}+1, x \leqslant2} \\ {| \operatorname{l o g}_{2} ( x-2 ) |, x > 2} \\ \end{matrix} \right.$$,若关于$${{x}}$$的方程$$f^{2} ( x )-( a+8 ) f ( x )-a=0$$有$${{6}}$$个不同的实数根,则实数$${{a}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$(-4,-\frac{1 5} {4} ]$$

B.$$[-\frac{1 5} {4}, 0 )$$

C.$$(-4, 0 )$$

D.$$(-4,-\frac{7} {2} )$$

9、['函数的零点与方程的解']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {2 \operatorname{l n} ( x+1 ), x \geqslant0} \\ {e^{-x}-1, x < 0} \\ \end{array} \right.$$,若函数$$g ( x )=f ( x )-k | x | ( k \in R )$$恰有$${{3}}$$个零点,则$${{k}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( 1, 2 )$$

B.$$[ 1, 2 ]$$

C.$$( 0, 2 )$$

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

10、['函数的零点与方程的解']

正确率80.0%已知函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {2^{| x |}, x \leqslant1} \\ {f ( 2-x ), x > 1} \\ \end{array} \right.$$,若方程$$f ( x )=a$$有四个不相等的实数根$${{x}_{1}}$$,$${{x}_{2}}$$,$${{x}_{3}}$$,$${{x}_{4}}$$,则$$x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+x_{3}^{2}+x_{4}^{2}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$( 1, 4 )$$

B.$$( 4, 8 )$$

C.$$( 8, 1 2 )$$

D.$$( 1 2, 1 6 )$$

1. 解析:函数 $$f(x) = 2^x - \frac{2}{x} - a$$ 在区间 $$(1, 2)$$ 内存在一个零点,需满足 $$f(1) \cdot f(2) < 0$$。计算得: $$f(1) = 2^1 - \frac{2}{1} - a = 0 - a$$, $$f(2) = 2^2 - \frac{2}{2} - a = 4 - 1 - a = 3 - a$$。 由 $$f(1) \cdot f(2) = (-a)(3 - a) < 0$$,解得 $$a \in (0, 3)$$。 答案:A。

2. 解析:函数 $$f(x)$$ 在 $$R$$ 上单调递减,需满足: - 当 $$x < 0$$ 时,二次函数开口向下且对称轴 $$x = \frac{3 - 4a}{2} \geq 0$$; - 当 $$x \geq 0$$ 时,对数函数底数 $$0 < a < 1$$; - 在 $$x = 0$$ 处连续,即 $$3a \geq 1$$。 解得 $$a \in [\frac{1}{3}, \frac{3}{4}]$$。方程 $$|f(x)| = 2 - \frac{x}{3}$$ 恰有两个解,进一步限制 $$a \in [\frac{2}{3}, \frac{3}{4}]$$。 答案:B。

3. 解析:方程 $$ax^2 + (a + 2)x + 9a = 0$$ 有两个不等实根,且 $$x_1 < 1 < x_2$$,需满足: - 判别式 $$\Delta = (a + 2)^2 - 36a^2 > 0$$; - $$a \cdot f(1) < 0$$,即 $$a(11a + 2) < 0$$。 解得 $$a \in (-\frac{2}{7}, 0)$$。 答案:D。

4. 解析:由 $$f(x - 1)$$ 为奇函数,得 $$f(x)$$ 关于点 $$(-1, 0)$$ 对称。当 $$x < -1$$ 时,$$f(x) = -2x^2 - 8x - 7$$,可推出 $$x > -1$$ 时的表达式。解方程 $$f(x) = -\frac{1}{2}$$,利用对称性得根之和为 $$-4$$。 答案:A。

5. 解析:函数 $$f(x)$$ 是周期为 2 的偶函数,且在 $$[0, 1]$$ 上为 $$x^3$$。方程 $$f(x) = |\cos \pi x|$$ 在 $$[-\frac{3}{2}, \frac{7}{2}]$$ 上的解关于 $$x = 0$$ 和 $$x = 1$$ 对称,求和为 11。 答案:B。

6. 解析:方程 $$x^2 - 4|x| + 5 = m$$ 有四个不同实数解,等价于 $$y = x^2 - 4|x| + 5$$ 与 $$y = m$$ 有四个交点。函数 $$y$$ 的最小值为 1,且在 $$x = \pm 2$$ 处取值为 5,故 $$m \in (1, 5)$$。 答案:C。

7. 解析:函数 $$g(x)$$ 有 5 个零点,需 $$f(x)$$ 的取值使得 $$3t^2 - (m + 3)t + m = 0$$ 有两个解 $$t_1, t_2$$,且 $$f(x)$$ 与 $$t_1, t_2$$ 的交点总数为 5。分析得 $$m \in (-\infty, -6)$$。 答案:B。

8. 解析:方程 $$f^2(x) - (a + 8)f(x) - a = 0$$ 有 6 个不同实数根,需 $$f(x)$$ 的取值使得 $$t^2 - (a + 8)t - a = 0$$ 有两个正解 $$t_1, t_2$$,且 $$f(x)$$ 与 $$t_1, t_2$$ 的交点总数为 6。解得 $$a \in (-4, -\frac{15}{4}]$$。 答案:A。

9. 解析:函数 $$g(x) = f(x) - k|x|$$ 有 3 个零点,需 $$f(x)$$ 与 $$y = k|x|$$ 有三个交点。分析得 $$k \in (1, 2)$$。 答案:A。

10. 解析:函数 $$f(x)$$ 关于 $$x = 1$$ 对称,方程 $$f(x) = a$$ 有四个根 $$x_1, x_2, x_3, x_4$$,且 $$x_1 + x_4 = x_2 + x_3 = 2$$。设 $$x_1 = -b$$,$$x_4 = 2 + b$$,$$x_2 = c$$,$$x_3 = 2 - c$$,则 $$x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + x_4^2 = 8 + 2b^2 + 2c^2$$。由 $$a \in (1, 2)$$,得 $$b^2 + c^2 \in (0, 4)$$,故总和范围为 $$(8, 12)$$。 答案:C。
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