2025年高考数学热点题型追踪与重难点专题突破（新高考专用）热点专题2-7函数与方程【8类题型】含解析答案

这是一份2025年高考数学热点题型追踪与重难点专题突破（新高考专用）热点专题2-7函数与方程【8类题型】含解析答案，共25页。

【题型1】求函数的零点
【题型2】求函数零点所在区间
【题型3】二分法求近似解
【题型4】判断函数零点个数或交点个数
【题型5】 利用函数的零点所在区间求参数范围
【题型6】已知零点个数求参数范围
【题型7】比较零点的大小
【题型8】求零点的和
【题型1】求函数的零点
函数的零点
1、函数零点的概念：对于一般函数，我们把使的实数叫做函数的零点．即函数的零点就是使函数值为零的自变量的值．
【要点辨析】
（1）函数的零点是一个实数，当函数的自变量取这个实数时，其函数值等于零；
（2）函数的零点也就是函数的图象与轴交点的横坐标；
（3）函数的零点就是方程的实数根．
2、函数的零点与方程的解的关系
函数的零点就是方程的实数解，也就是函数的图象与轴的公共点的横坐标．所以方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点．
3、函数零点存在定理
如果函数在区间上的图象是一条连续不断的曲线，且，那么，函数在区间内至少有一个零点，即存在，使得，这个也就是方程的解．
1．函数的零点为（ ）
A．B．C．0D．1
【巩固练习1】
2．函数的零点为（ ）
A．B．2C．D．
【巩固练习3】
3．已知定义在上的是单调函数，且对任意恒有，则函数的零点为（ ）
A．B．C．9D．27
【题型2】求函数零点所在区间
判断函数零点所在区间的步骤
第一步：将区间端点代入函数求函数的值；
第二步：将所得函数值相乘，并进行符号判断；
第三步：若符号为正切在该区间内是单调函数，则函数在该区间内无零点；
若符号为负且函数图象连续，则函数在该区间内至少一个零点.
4．函数的零点所在区间为（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习1】
5．函数的一个零点所在的区间是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习2】
6．函数的一个零点所在的区间是（ ）
A．B．C．D．
【题型3】二分法求近似解
所在的区间一分为二，使区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点的近似值的方法叫做二分法.求方程的近似解就是求函数零点的近似值.
（2024·广东梅州·二模）
7．用二分法求方程近似解时，所取的第一个区间可以是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习1】
8．一块电路板的线段之间有个串联的焊接点，知道电路不通的原因是焊口脱落造成的，要想用二分法的思想检测出哪处焊口脱落，至少需要检测（ ）
A．次B．次
C．次D．次
【巩固练习2】
9．已知函数，在区间内存在一个零点，在利用二分法求函数近似解的过程中，第二次求得的区间中点值为 ．
【巩固练习3】（2024·辽宁大连·一模）
10．牛顿迭代法是我们求方程近似解的重要方法．对于非线性可导函数在附近一点的函数值可用代替，该函数零点更逼近方程的解，以此法连续迭代，可快速求得合适精度的方程近似解．利用这个方法，解方程，选取初始值，在下面四个选项中最佳近似解为（ ）
A．B．C．D．
【题型4】判断函数零点个数或交点个数
零点个数的判断方法
（1）直接法：直接求零点，令，如果能求出解，则有几个不同的解就有几个零点．
（2）定理法：利用零点存在定理，函数的图象在区间上是连续不断的曲线，且，结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点．
（3）图象法：
①单个函数图象：利用图象交点的个数，画出函数的图象，函数的图象与轴交点的个数就是函数的零点个数．
②两个函数图象：将函数拆成两个函数和的差，根据，则函数的零点个数就是函数和的图象的交点个数．
（4）性质法：利用函数性质，若能确定函数的单调性，则其零点个数不难得到；若所考查的函数是周期函数，则只需解决在一个周期内的零点的个数．
11．函数的零点个数为（ ）
A．0B．1C．2D．3
12．函数的零点个数为（ ）
A．0B．1C．2D．3
【巩固练习1】
13．函数在定义域内的零点个数是（ ）
A．0B．1C．2D．3
【巩固练习2】（2024·江苏盐城·模拟预测）
14．函数与的图象的交点个数是（ ）
A．2B．3C．4D．6
【巩固练习3】（2019·全国·高考真题）
15．函数在的零点个数为
A．2B．3C．4D．5
【巩固练习4】
16．已知函数则函数的零点个数为（ ）
A．1B．2C．3D．4
【题型5】 利用函数的零点所在区间求参数范围
本类问题应细致观察、分析图像，利用函数的零点及其他相关性质，建立参数的等量关系，列关于参数的不等式，解不等式，从而解决.
17．函数在上存在零点，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．或C．D．或
18．函数在区间存在零点．则实数m的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习1】（2024·高三·浙江绍兴·期末）
19．已知命题：函数在内有零点，则命题成立的一个必要不充分条件是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习2】（2024·山西阳泉·三模）
20．函数在区间存在零点．则实数m的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习3】（2024·四川巴中·一模）
21．若函数在区间内恰有一个零点，则实数a的取值集合为（ ）
A．B．或.
C．D．或.
【题型6】已知零点个数求参数范围
已知函数零点个数，求参数取值范围的方法
（1）直接法：利用零点存在的判定定理构建不等式求解；
（2）数形结合法：将函数的解析式或者方程进行适当的变形，把函数的零点或方程的根的问题转化为两个熟悉的函数图象的交点问题，再结合图象求参数的取值范围；
（3）分离参数法：分离参数后转化为求函数的值域（最值）问题求解．
求函数的零点个数就是求函数图象与轴的交点个数，因此只要作出函数图象即可．如果函数图象不易作出，可将函数转化为的结构，然后转化为与的图象交点个数的问题．
解决步骤
第一步：将函数化为的形式，与一个含参，一个不含参．
第二步：画出两个函数的图象．
第三步：确定满足题意时含参函数的图象的移动范围，从而求出参数的取值范围．
22．若函数有两个不同的零点，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
23．函数有且只有一个零点，则m的取值范围是 ．
【巩固练习1】
24．若函数有2个零点，则m的取值范围是 ．
【巩固练习2】
25．已知函数，若方程有三个不同的实数根，则实数的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习3】
26．已知函数，．若有2个零点，则实数a的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
【题型7】比较零点的大小
利用数形结合、等价转化等数学思想.
（2024·新疆乌鲁木齐·二模）
27．设，函数的零点分别为，则（ ）
A．B．C．D．
【巩固练习1】（2024·广东梅州·二模）
28．三个函数，，的零点分别为，则之间的大小关系为（ ）
A．B．
C．D．
【巩固练习2】（2024·海南·模拟预测）
29．已知正实数满足，则（ ）
A．B．
C．D．
【巩固练习3】
30．设正实数分别满足，则的大小关系为（ ）
A．B．
C．D．
【题型8】求零点的和
结合函数的对称性以及交点个数，数形结合
（2024·青海西宁·二模）
31．函数的所有零点之和为（ ）
A．4B．5C．6D．7
【巩固练习1】
32．记函数，若（，，互不相等），则的值可以是（ ）
A．B．6C．8D．9
【巩固练习2】
33．函数的所有零点之和为（ ）
A．0B．-1C．D．2
近5年考情（2020-2024）
考题统计
考点分析
考点要求
2024年天津卷第15题，5分
从近几年高考命题来看，高考对函数与方程也经常以不同的方式进行考查，比如：函数零点的个数问题、位置问题、近似解问题，以选择题、填空题、解答题等形式出现在试卷中的不同位置，且考查得较为灵活
（1）理解函数的零点与方程的解的联系.（2）理解函数零点存在定理，并能简单应用.
（3）了解用二分法求方程的近似解．
2024年全国甲卷，第16题，5分
2023年天津卷第15题，5分
2021年北京卷第15题，5分
参考答案：
1．C
【分析】利用零点的定义求解.
【详解】令，解得，
故选:C.
2．A
【分析】根据零点的定义即可求解.
【详解】令，得，则．
故选：A
3．A
【分析】根据题意，利用换元法，结合对数的运算法则和运算性质，即可求解.
【详解】设，即，
因为，可得，所以，解得，
所以，令，可得，即，
解得.
故选：A.
4．C
【分析】先判断函数的单调性，结合函数零点存在性定理可得到答案.
【详解】因为和均是R上的增函数，所以函数是R上的增函数，
又，，，
所以函数的零点所在区间为.
故选：C.
5．B
【分析】先判断的单调性，结合零点存在性定理分析判断.
【详解】因为的定义域为，且在内单调递增，
可知在内单调递增，
且，
所以函数的唯一一个零点所在的区间是.
故选：B.
6．B
【分析】先判断的单调性，结合零点存在性定理分析判断.
【详解】因为的定义域为，且在内单调递增，
可知在内单调递增，
且，
所以函数的唯一一个零点所在的区间是.
故选：B.
7．B
【分析】，判断函数单调性，求出区间的端点的函数值，再根据零点的存在性定理即可得出答案.
【详解】令，
因为函数在上都是增函数，
所以函数在上是增函数，
，
所以函数在区间上有唯一零点，
所以用二分法求方程近似解时，所取的第一个区间可以是.
故选：B.
8．B
【分析】利用二分法可得出结果.
【详解】利用二分法检测，每次取中点，焊接点数减半，不妨设需要次检测，则，
即，因为，故的最小值为，即至少需要检测次.
故选：B.
9．
【分析】根据题意，利用对数的运算法则，结合零点二分法，准确计算，即可求解.
【详解】由函数为单调递增函数，且在内存在一个零点，
又由，则，
第一次用二分法，由，
因为，可得，即，可得，所以，
所以确定函数的零点所在区间为；
第二次用二分法，由，
因为，可得，即
所以，所以确定函数的零点所在区间为，
所以第二次求得的区间的中点值为.
故答案为：.
10．D
【分析】求出迭代关系为，结合逐项计算可得出结果.
【详解】令，则，
令，即，可得，
迭代关系为，
取，则，，
故选：D.
11．B
【分析】将函数的零点转化为函数与的交点问题，画图可解.
【详解】令，得，
画出函数与的图象，
可得这两个函数在上的图象有唯一公共点，
故的零点个数为1．
故选：B
12．D
【分析】根据题意，转化为函数与的图象的交点的个数，结合指数函数与二次函数图象与性质，即可求解.
【详解】由函数的零点的个数，即为方程解的个数，
即为函数与的图象的交点的个数，
作出函数与的图象，如图所示，
当时，函数与的图象有且仅有一个交点；
当时，函数与的图象的交点为，有两个公共点，
综上可得，函数有3个零点.
故选：D.
13．B
【分析】根据给定条件，判断函数单调性，再利用零点存在性定理求解即得.
【详解】函数分别是R上的减函数和增函数，则函数是减函数，
而，，
所以函数在R上的零点个数是1.
故选：B
14．D
【分析】在同一坐标系中，作出两个函数的图象，根据图象得到交点个数.
【详解】函数与都是偶函数，其中，，
在同一坐标系中，作出函数与的图象，如下图，
由图可知，两函数的交点个数为6.
故选：D
15．B
【解析】令，得或，再根据x的取值范围可求得零点.
【详解】由，
得或，，
．
在的零点个数是3，
故选B．
【点睛】本题考查在一定范围内的函数的零点个数，渗透了直观想象和数学运算素养．采取特殊值法，利用数形结合和方程思想解题．
16．C
【分析】根据已知条件先画出在不同定义域内的图象，需要求解函数的零点个数，令，利用函数的图象求解和两个函数图象交点个数即可.
【详解】由题意可知，的零点个数可以转化为和函数的图象交点个数，它们的函数图象如图所示.
故选：C．
17．B
【分析】根据零点存在性定理结合二次函数的性质求解即可.
【详解】令，
因为，
所以函数图象与轴有两个交点，
因为函数在上存在零点，且函数图象连续，
所以，或，
所以，或，
解得或
故选：B
18．B
【分析】利用函数的单调性的性质及函数零点的存在性定理即可求解.
【详解】由在上单调递增，在上单调递增，得函数在区间上单调递增，
因为函数在区间存在零点，
所以，即，解得，
所以实数m的取值范围是.
故选：B.
19．D
【分析】判断函数的单调性，再利用零点存在性定理列式求出的取值范围，结合必要不充分条件的意义判断即得.
【详解】函数在上单调递增，由函数在内有零点，
得，解得，即命题成立的充要条件是，
显然成立，不等式、、都不一定成立，
而成立，不等式恒成立，反之，当时，不一定成立，
所以命题成立的一个必要不充分条件是.
故选：D
20．B
【分析】利用函数的单调性的性质及函数零点的存在性定理即可求解.
【详解】由在上单调递增，在上单调递增，得函数在区间上单调递增，
因为函数在区间存在零点，
所以，即，解得，
所以实数m的取值范围是.
故选：B.
21．D
【分析】根据题意，分和，结合二次函数的性质，以及零点存在性定理，列出不等式，即可求解.
由函数，
【详解】由函数，
若，可得，令，即，解得，符合题意；
若，令，即，可得，
当时，即，解得，此时，解得，符合题意；
当时，即且，则满足，
解得且，
若，可得，令，即，
解得或，其中，符合题意；
若，可得，令，即，
解得或，其中，符合题意；
综上可得，实数的取值范围为或.
故选：D.
22．A
【分析】（1）当时，得，则需考虑时，结合指数函数的图像性质即可求解.
【详解】当时，由，得，
因为函数有两个不同的零点，
则当时，函数还有一个零点，
因为，所以，
所以实数a的取值范围是.
故选：A
23．
【分析】作出图象，问题等价于与有且只有一个交点，考虑相切时的情况，利用导数的意义求出切线方程，再求出结果即可.
【详解】由题意可得，问题等价于与有且只有一个交点.
分别作图如下：
考虑他们的临界情况，即与相切时，如上图，即与相切时，仅有一个交点.
设切点为，
则，
所以，，
所以，即，
但因为与有且仅有一个交点，
所以，即，
故答案为：.
【点睛】关键点点睛：在求切线方程时设切点，利用导数的意义求切线的斜率，再由点斜式求出切线方程.
24．
【分析】构造函数，去绝对值作出的大致图象，将零点个数转化为图象交点个数可得答案.
【详解】由，得．
设函数，作出的大致图象，如图所示．

函数有2个零点，即函数与函数的图象有两个交点，
由图可知，m的取值范围是．
故答案为：.
25．B
【分析】先将问题转化为函数图象交点个数问题；再结合函数的图象即可解答.
【详解】方程有三个不同的实数根，即函数与函数的图象有三个不同交点.
作函数的图象如下图所示，
由图可得，.
所以实数的取值范围是：.
故选：B.
26．D
【分析】有2个零点，则函数与函数的图象有2个交点，利用函数图象判断实数a的取值范围.
【详解】时，，函数在上单调递减，，
令可得，作出函数与函数的图象如图所示：

由上图可知，当时，函数与函数的图象有2个交点，此时，函数有2个零点．因此，实数a的取值范围是．
故选：D．
27．A
【分析】由题意分别为函数与函数图象交点的横坐标，作出函数的图象，结合函数图象即可得解.
【详解】分别令，
则，
则分别为函数与函数图象交点的横坐标，
分别作出函数的图象，如图所示，

由图可知，.
故选：A.
28．B
【分析】先判断各函数的单调性，再根据零点的存在性定理求出函数零点的范围，即可得出答案.
【详解】因为函数，，，都是增函数，
所以函数，，均为增函数，
因为，
所以函数的零点在上，即，
因为，
所以函数的零点在上，即，
因为，
所以函数的零点在上，即，
综上，．
故选：B．
29．D
【分析】利用数形结合法，根据题意结合图象交点分析判断.
【详解】因为，即，
由题意可知：为与的交点横坐标；
为与的交点横坐标；
为与的交点横坐标；
在同一平面直角坐标系中作出的图象，

由图可得：.
故选：D.
30．B
【分析】作出的图像，利用图像和图像交点的横坐标比较大小即可.
【详解】由已知可得，，，
作出的图像如图所示：
它们与交点的横坐标分别为，
由图像可得，
故选：B
31．C
【分析】令两个解为零点，将零点问题转换成，两个函数的交点问题，作图即可求出零点，且和的图象关于对称，零点也关于，即可求出所有零点之和.
【详解】令，得，解得或，即为零点，
令，，
的周期，对称轴，且的对称轴，
做出和的图象如图所示：
显然，在和上各存在一个零点，
，，在(4,5)上两函数必存在一个交点，
在上有两个零点，同理在上存在两个零点，
所以在上存在6个零点，
因为和关于对称，则零点关于对称，
所以的所有零点之和为.
故选：C
32．BC
【分析】作出函数的图象，令，结合图象得到，利用指数函数的性质可求解.
【详解】作出的图象，如图：
令，根据图象知，
实数的取值范围为，且，
所以，因为，所以，所以，
结合选项知，的值可以是6，8.
故选：BC
33．A
【分析】令，即，构造函数与函数，画出函数图象，可知两个函数图象相交于两点，设为，得，进而得到，即
【详解】由零点定义可知，函数的零点，就是方程的实数根，令，
则，显然，所以，
构造函数与函数，则方程的根，
可转化为两个函数图象的交点问题，根据图象可知，两个函数图象相交于两点，
所以此方程有两个实数根，即函数有两个零点，
设为，所以，，
即，
另外发现，将代入，可得，
所以也是函数的零点，说明，即.
故选:A.