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2022届高三一轮复习“8+4+4”小题强化训练(10)
(利用导数研究函数的零点)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知关于的方程有三个不等的实数根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】问题等价于又三个不等的实数根,
令,,
当时,,当时,,
当时,,
所以在和上为增函数,在上为减函数,
又,且极小值为,的图象如图所示:
因此与的图象有三个不同的交点时,. 故选:B.
2.已知函数,则方程实根的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】由可得或,当时,,当时,,单调递减,当时,,单调递增,函数在处取得极小值,极小值为,绘制函数的图象如图所示,观察可得,方程的实根个数为3,
故选:B
3.若函数恰有两个不同的零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】显然,不是函数的零点,令,得,
构造函数,,则,
令得到,令得到且,
即函数在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增;
所以函数有极小值;
画出函数的图象,如图所示,
由图像可知,当时,直线与的图象不可能有两个交点,
当,只需,的图象与直线即有两个不同的交点,
即函数恰有两个不同的零点,
∴的取值范围为. 故选:B.
4.,恰有三个零点,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在同一坐标系内画出,的图象(如图).
过点作的切线,设切点为,
切线的斜率,
切线方程为,
点在切线上,,
,
要使恰有三个零点,则, 故选:A.
5.已知函数,若函数恰有三个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象如图所示,?
?
①当直线与曲线相切于点时, ,?
故当或时,直线与函数的图象恰有一个交点,?
当时,直线与函数的图象恰有两个交点,?
②当直线与曲线相切时,
设切点为,则,?
,解得,或,,
当时,直线与函数的图象恰有一个交点,?
当或时,直线与函数的图象恰有两个交点,?
当时,直线与函数的图象恰有三个交点,?
综上的取值范围是. 故选:C.
6.已知函数是定义域为R的奇函数,且当x0时,函数,若关于x的函数恰有2个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】或,时,,,时,,递减,时,,递增,∴的极小值为,又,因此无解.此时要有两解,则,
又是奇函数,∴时,仍然无解,要有两解,则.
综上有.故选:C.
7.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.存在、,函数没有零点
B.任意,存在,函数恰有个零点
C.任意,存在,函数恰有个零点
D.任意,存在,函数恰有个零点
【答案】B
【解析】对于A选项,当时,,当时,时,
所以,对任意的、,函数必有零点,A选项错误;
对于B选项,,则,函数在上单调递增,
,,所以,存在使得.
当时,,此时函数单调递减;
当时,,此时函数单调递增.
所以,.
当时,对任意的,,此时函数单调递增,
由A选项可知,函数有唯一的零点,B选项正确;
对于C选项,任意,由B选项可知,当时,对任意的,,
此时函数单调递增,函数至多有个零点,C选项错误;
对于D选项,令,则函数的零点个数等价于直线与函数的图象的交点个数,
若函数有三个零点,则函数必有两个极值点、,且满足,
,由题意可得,且,
由于函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,当或时,,当时,.
所以,,
,
令,则,
由B选项可知,令,可得使得,则,可得.
当时,,此时函数单调递增;
当时,,此时函数单调递减.
所以,,
函数在上单调递减,,
当时,,所以,.
所以,,
因此,当时,不存在使得函数有个零点,D选项错误. 故选:B.
8.已知,,若函数的图象与函数的图象有两个交点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以
当时,,当时,,
所以在上递减,在上递增,
因为
当时,当时,,当时,,
所以在上递增,在上递减,
在同一坐标系中作出函数的图象,如图所示:
当两函数相切时,设切点为,
则解得,
要使函数的图象与函数的图象有两个交点,
则 ,所以,
当时,,显然不成立,故选:C
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.
9.函数在上有唯一零点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】由,可得,即,
令,其中,则,
所以,函数在区间上单调递增,则,
令,其中,.
当时,,此时函数单调递减;
当时,,此时函数单调递增.
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