格物学 第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)

常见函数的零点-4.5 函数的应用(二)知识点专题进阶选择题自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-09-23
常见函数的零点-4.5 函数的应用(二)知识点专题进阶选择题自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['一元二次方程根的范围问题', '常见函数的零点', '函数零点的概念', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%若方程$$x^{2}-4 | x |+3=m$$有四个互不相等的实数根,则$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \ -\infty, \ -1 )$$

B.$$( \mathbf{\alpha}-\mathbf{1}, \mathbf{\alpha} 3 )$$

C.$$( \mathbf{3}, \mathbf{\Lambda}+\infty)$$

D.$$( \ -1. \ +\infty)$$

2、['指数(型)函数的单调性', '对数方程与对数不等式的解法', '对数(型)函数的单调性', '指数与对数的关系', '常见函数的零点', '函数零点存在定理']

正确率60.0%下列四个方程中有实数解的是(

C

A.$${{2}^{x}{=}{0}}$$

B.$$( \frac{1} {3} )^{x}=-1$$

C.$$0. 1^{x}=3$$

D.$$3^{-x}=-3$$

3、['向量坐标与向量的数量积', '数量积的运算律', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '常见函数的零点', '函数y=A cos(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '函数零点的概念', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知向量$$\vec{a}=( \operatorname{s i n} x, \; 1 ), \; \; \vec{b}=( \operatorname{c o s} x, \; 0 ), \; \; \vec{c}=( 1, \; \; 2 \operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x ),$$若$$f ( x )=( \vec{a}+\vec{b} ) \cdot\vec{c}$$,且方程$$f ( x )-m=0 (-\frac{\pi} {2} < x < \frac{\pi} {2} )$$有两个相异实根,则$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$[-1, \sqrt{2} ]$$

B.$$(-\frac{5} {4},-1 ) \bigcup( 1, 1+\sqrt{2} )$$

C.$$(-\frac{5} {4},-1 )$$

D.$$(-\frac{5} {4}, \sqrt{2} ]$$

4、['分段函数与方程、不等式问题', '正弦(型)函数的零点', '元素与集合的关系', '按元素的个数多少分', '常见函数的零点', '分段函数求值']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {x^{2} ( x \leq0 )} \\ {4 \operatorname{s i n} x ( 0 < x \leq\pi)} \\ \end{array} \right.$$,则集合$$\{\boldsymbol{x} | \boldsymbol{f} ( \boldsymbol{f} ( \boldsymbol{x} ) \ ) \ =0 \}$$元素的个数有(

D

A.$${、{2}}$$个

B.$${{3}}$$个

C.$${{4}}$$个

D.$${{5}}$$个

5、['函数的周期性', '函数的对称性', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '常见函数的零点', '函数零点的概念', '分段函数的定义', '分段函数的图象']

正确率19.999999999999996%已知定义在$${{R}}$$上函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}, x \in\left[ 0, 1 \right)} \\ {-x^{2}, x \in\left[-1, 0 \right)} \\ \end{matrix} \right.$$,且$$f \left( \begin{array} {c} {{( x+2 )}} \\ {{=f \left( \begin{array} {c} {{x}} \\ \end{array} \right),}} \end{array} g ( \begin{array} {c} {{x}} \\ \end{array} \right)=\frac{1} {x-2}$$,则方程$$f \ ( \textbf{x} ) \ =g \ ( \textbf{x} )$$在区间$$[-3, ~ 7 ]$$上的所有实根之和为(

A

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{0}}$$

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

D.$${{1}{2}}$$

6、['对数的性质', '函数的对称性', '常见函数的零点', '函数零点的概念', '对数的定义']

正确率60.0%已知定义在$${{R}}$$上的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象的对称轴为$${{x}{=}{−}{4}}$$,且当$${{x}{⩾}{−}{4}}$$时,$$f ( x )=2^{x} \,-7$$,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( k-1, k ) ( k \in Z )$$上有零点,则$${{k}}$$的值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{−}{8}}$$或$${{−}{7}}$$

B.$${{−}{{1}{0}}}$$或$${{3}}$$

C.$${{2}}$$或$${{−}{9}}$$

D.$${{−}{2}}$$或$${{−}{8}}$$

7、['函数奇偶性的应用', '导数与单调性', '常见函数的零点']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$为偶函数,$$0 \leqslant x \leqslant3$$时,$$f ( x )=-x^{2}-2 x. \; \; g ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {{\displaystyle f ( x ) \; \; \; \; \; (-3 \leqslant x \leqslant0 )}} \\ {{\displaystyle\operatorname{l n} \frac{1} {x+1} \; \; \; ( 0 < x \leqslant3}} \\ \end{array} \right.$$,若$$h \left( x \right)=\left| \ g ( x ) \right|-a x-a$$的图像与$${{x}}$$轴有三个不同的交点,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$( 0, \frac{1} {e} )$$

B.$$( 0, \frac{1} {2 e} )$$

C.$$( \frac{\operatorname{l n} 2} {2}, \frac{1} {e} )$$

D.$$( {\frac{1} {e}}, {\frac{\operatorname{l n} 2} {2}} ]$$

8、['利用导数讨论函数单调性', '常见函数的零点', '函数零点的概念']

正确率60.0%若方程$$2-a l n x-2 x=0$$的唯一解是$${{x}{=}{1}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$[-1, ~ 0 ]$$

B.$$[-1, ~+\infty) ~ \cup\{-2 \}$$

C.$$[ 0, ~+\infty) ~ \cup\{-2 \}$$

D.$$( \ -\infty, \ \ -1 ]$$

9、['常见函数的零点', '函数零点的概念']

正确率60.0%函数$$f ( x )=( x-2 ) ( x^{2}+3 x-1 0 )$$的零点个数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

10、['导数与单调性', '导数与极值', '常见函数的零点', '函数零点的概念']

正确率19.999999999999996%已知关于$${{x}}$$的方程$$x^{2}+2=x l n x+2 \, ( k+2 )$$在$$[ \frac{1} {2},+\infty)$$上有两解,则实数$${{k}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 1, 1+\frac{l n 2} {5} ]$$

B.$$( 1, \frac{9} {1 0}+\frac{l n 2} {5} ]$$

C.$$( 1, 2 ]$$

D.$$( 1, e ]$$

1. 方程:$$x^{2}-4|x|+3=m$$

设$$t=|x| \geq 0$$,原方程化为:$$t^{2}-4t+3=m$$

要有四个互不相等的实数根,则关于$$t$$的方程必须有两个正根$$t_1 \neq t_2$$且都大于0

判别式:$$\Delta=16-4(3-m)=4+4m>0 \Rightarrow m>-1$$

由韦达定理:$$t_1+t_2=4>0$$,$$t_1t_2=3-m>0 \Rightarrow m<3$$

综合得:$$-1

2. 判断方程是否有实数解:

A. $$2^{x}=0$$:指数函数恒大于0,无解

B. $$(\frac{1}{3})^{x}=-1$$:指数函数恒大于0,无解

C. $$0.1^{x}=3$$:$$x=\log_{0.1}3$$,有解

D. $$3^{-x}=-3$$:指数函数恒大于0,无解

正确答案为C

3. 已知:$$\vec{a}=(\sin x, 1)$$,$$\vec{b}=(\cos x, 0)$$,$$\vec{c}=(1, 2\sin x\cos x)$$

$$\vec{a}+\vec{b}=(\sin x+\cos x, 1)$$

$$f(x)=(\vec{a}+\vec{b})\cdot\vec{c}=(\sin x+\cos x)\times 1+1\times 2\sin x\cos x$$

$$=\sin x+\cos x+\sin 2x$$

令$$t=\sin x+\cos x=\sqrt{2}\sin(x+\frac{\pi}{4})$$,则$$\sin 2x=t^{2}-1$$

$$f(x)=t+(t^{2}-1)=t^{2}+t-1$$,其中$$t\in[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$$

方程$$f(x)-m=0$$有两个相异实根,即$$t^{2}+t-1-m=0$$在$$t\in[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$$上有两个不同解

判别式:$$\Delta=1+4(1+m)=5+4m>0 \Rightarrow m>-\frac{5}{4}$$

对称轴$$t=-\frac{1}{2}$$在区间内,需满足$$f(-\sqrt{2})>0$$且$$f(\sqrt{2})>0$$

计算得:$$m\in(-\frac{5}{4},-1)\cup(1,1+\sqrt{2})$$,对应选项B

4. 函数:$$f(x)=\begin{cases} x^{2} & (x\leq0) \\ 4\sin x & (0

求$$f(f(x))=0$$的解的个数

先解$$f(x)=0$$:当$$x\leq0$$时,$$x^{2}=0 \Rightarrow x=0$$;当$$0

所以$$f(x)=0$$的解为$$x=0$$和$$x=\pi$$

再解$$f(f(x))=0$$,即$$f(x)=0$$或$$f(x)=\pi$$

情况1:$$f(x)=0$$,解得$$x=0$$或$$x=\pi$$

情况2:$$f(x)=\pi$$:当$$x\leq0$$时,$$x^{2}=\pi \Rightarrow x=-\sqrt{\pi}$$;当$$0

总共:$$x=0$$,$$x=\pi$$,$$x=-\sqrt{\pi}$$,以及$$\sin x=\frac{\pi}{4}$$的两个解,共5个解

正确答案为D

5. 函数$$f(x)$$是周期为2的周期函数,$$g(x)=\frac{1}{x-2}$$

在区间$$[-3,7]$$上,$$f(x)$$的图像关于原点对称,在每个周期$$[-1,1]$$上,$$f(x)=x^{2}$$(当$$x\in[0,1)$$)或$$f(x)=-x^{2}$$(当$$x\in[-1,0)$$)

$$g(x)$$的图像关于直线$$x=2$$对称

通过图像分析,方程$$f(x)=g(x)$$在$$[-3,7]$$上有6个实根,且关于$$x=2$$对称分布

设根为$$x_1,x_2,x_3,x_4,x_5,x_6$$,且$$x_1+x_6=x_2+x_5=x_3+x_4=4$$

总和为$$4\times3=12$$,对应选项D

6. 函数$$f(x)$$关于$$x=-4$$对称,当$$x\geq-4$$时,$$f(x)=2^{x}-7$$

函数在区间$$(k-1,k)$$($$k\in Z$$)上有零点

当$$x\geq-4$$时,$$f(x)=2^{x}-7=0 \Rightarrow 2^{x}=7 \Rightarrow x=\log_2 7\approx 2.807$$

由对称性,当$$x<-4$$时,存在另一个零点$$x'=-4-(2.807+4)=-10.807$$

零点所在区间:$$(-11,-10)$$对应$$k=-10$$,$$(2,3)$$对应$$k=3$$

正确答案为B

7. 函数$$h(x)=|g(x)|-ax-a$$与x轴有三个不同交点

当$$-3\leq x\leq 0$$时,$$g(x)=f(x)=-x^{2}-2x=-(x+1)^{2}+1$$

当$$0

分析函数图像,$$h(x)$$与x轴有三个交点的条件是直线$$y=ax+a$$与$$y=|g(x)|$$的图像有三个交点

通过求导和极限分析,得到$$a\in(0,\frac{1}{2e})$$时满足条件

正确答案为B

8. 方程$$2-a\ln x-2x=0$$的唯一解是$$x=1$$

将$$x=1$$代入:$$2-a\times 0-2\times 1=0$$,恒成立

要保证$$x=1$$是唯一解,考虑函数$$f(x)=2-a\ln x-2x$$

$$f'(x)=-\frac{a}{x}-2$$

情况1:$$a\geq 0$$时,$$f'(x)<0$$,函数单调递减,$$x=1$$是唯一零点

情况2:$$a<0$$时,函数可能有极值点,需要保证$$x=1$$是唯一零点

通过分析,当$$a=-2$$时,$$f(x)=2+2\ln x-2x$$,$$f'(x)=\frac{2}{x}-2$$,在$$x=1$$处有极值,且$$f(1)=0$$,此时$$x=1$$是唯一零点

综合得:$$a\in[0,+\infty)\cup\{-2\}$$,对应选项C

9. 函数$$f(x)=(x-2)(x^{2}+3x-10)$$

因式分解:$$x^{2}+3x-10=(x+5)(x-2)$$

所以$$f(x)=(x-2)^{2}(x+5)$$

零点为:$$x=2$$(二重根)和$$x=-5$$

虽然$$x=2$$是二重根,但零点个数为2个不同的实数根

正确答案为C

10. 方程:$$x^{2}+2=x\ln x+2(k+2)$$在$$[\frac{1}{2},+\infty)$$上有两解

化简:$$x^{2}-x\ln x-2k-2=0$$

令$$f(x)=x^{2}-x\ln x-2k-2$$

$$f'(x)=2x-\ln x-1$$,$$f''(x)=2-\frac{1}{x}$$

分析函数单调性和极值,方程有两解的条件是$$f(x)$$在$$[\frac{1}{2},+\infty)$$上有两个零点

通过计算端点值和极值点,得到$$k\in(1,1+\frac{\ln 2}{5}]$$时满足条件

正确答案为A

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点