这是一份专题六 与零点相关的不等式问题-最新高考数学之函数的零点问题专项突破(全国通用)
专题六 与零点相关的不等式问题【例题选讲】[例1](1)设方程10x=|lg(-x)|的两根分别为x1,x2,则( )A.x1x2<0 B.x1x2=1 C.x1x2>1 D.0x2),则下列结论正确的是( )A.1<x1<2,x1+x2<2 B.1<x1<2,x1+x2<1C.x1>1,x1+x2<2 D.x1>1,x1+x2<1答案 A 解析 函数f(x)=|2x-2|+b有两个零点,即y=|2x-2|的图象与直线y=-b有两个交点,交点的横坐标就是x1,x2(x1>x2),在同一平面直角坐标系中画出y=|2x-2|与y=-b的图象如图所示,可知12eq \r(2x1×2x2)=2eq \r(2x1+x2),所以2x1+x2<4,所以x1+x2<2.(3)设函数f(x)=ex+2x-4,g(x)=ln x+2x2-5,若实数a,b分别是f(x),g(x)的零点,则( )A.g(a)<0<f(b) B.f(b)<0<g(a) C.0<g(a)<f(b) D.f(b)<g(a)<0答案 A 解析 依题意,f(0)=-3<0,f(1)=e-2>0,且函数f(x)是增函数,因此函数f(x)的零点a∈(0,1),g(1)=-3<0,g(2)=ln 2+3>0,且函数g(x)在(0,+∞)上是增函数,因此函数g(x)的零点b∈(1,2),于是有f(b)>f(1)>0,g(a)<g(1)<0,g(a)<0<f(b).故选A.(4)已知函数f(x)=2x+x+1,g(x)=log2x+x+1,h(x)=log2x-1的零点依次为a,b,c,则( )A.a0,即|lna|=|lnb|=t>0,由a,b范围可得,lna<0,lnb>0,从而a=e-t,b=et,所以a+2b=e-t+2 et,而et>0,所以e-t+2 et∈(3,+∞).注:此类问题如果f(x)图像易于作出,可先作图以便于观察函数特点.本题有两个关键点,一个是引入辅助变量t,从而用t表示出a,b达到消元效果,但是要注意t是有范围的(通过数形结合y=t需与y=f(x)有两交点);一个是通过图像判断出a,b的范围,从而去掉绝对值.(7)设x1,x2分别是函数f(x)=x-a-x和g(x)=xlogax-1的零点(其中a>1),则x1+4x2的取值范围是________.答案 (5,+∞) 解析 f(x)=x-a-x的零点x1是方程x=a-x,即eq \f(1,x)=ax的解,g(x)=xlogax-1的零点x2是方程xlogax-1=0,即eq \f(1,x)=logax的解,即x1,x2是y=ax与y=logax与y=eq \f(1,x)交点A,B的横坐标,可得01,∵y=ax的图象与y=logax关于y=x对称,y=eq \f(1,x)的图象也关于y=x对称,∴A,B关于y=x对称,设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,\f(1,x1))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,\f(1,x2))),∴A关于y=x的对称点A′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x1),x1))与B重合,eq \f(1,x2)=x1,即x2x1=1,x1+4x2=x1+x2+3x2>2eq \r(x1x2)+3x2>2+3=5,x1+4x2的取值范围是(5,+∞).(8)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x+eq \f(1,2),0≤x<eq \f(1,2),,2x-1,eq \f(1,2)π,))若有三个不同的实数a,b,c,使得f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围是________.答案 (2π,2021π) 解析 f(x)的图像可作,所以考虑作出f(x)的图像,不妨设aπ,且f(c)=log2020eq \f(c,π)=f(a)∈(0,1),所以02,))若f(x)=m有四个零点a,b,c,d,则abcd的取值范围是________.答案 (10,12) 解析 作出函数f(x)的图象,不妨设a0)),直线y=m与函数f(x)的图像相交于四个不同的点,从小到大,交点横坐标依次记为a,b,c,d,有以下四个结论①m∈[3,4);②abcd∈[0,e4);③a+b+c+d∈[e5+eq \f(1,e)-2,e6+eq \f(1,e2)-2);④若关于x的方程f(x)+x=m恰有三个不同实根,则m的取值唯一.则其中正确的结论是( )A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④答案 A 解析 本题涉及到m的取值,及4个交点的性质,所以先作出f(x)的图像,从而从图上确定存在4个交点时,m的范围是[3,4),所以①正确.从图像上可看出a,b在同一曲线,c,d在同一曲线上,所以②③在处理时将a,b放在一组,c,d放在一组.②涉及到根的乘积,一方面a,b为方程-x2-2x+3=m的两根,所以由韦达定理,可得ab=m-3,而c,d为方程|2-lnx|=m的两根,且00且a≠1)的两个零点是m,n,则( )A.mn=1 B.mn>1 C.0x1+x2 D.x1x20,a≠1),若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),则x1+x2的值( )A.恒小于2 B.恒大于2 C.恒等于2 D.与a相关4.已知f(x)=|ln(x+1)|,若f(a)=f(b)(a0 B.a+b>1 C.2a+b>0 D.2a+b>15.已知e是自然对数的底数,函数f(x)=ex+x-2的零点为a,函数g(x)=ln x+x-2的零点为b,则下列不等式成立的是( )A.f(a)<f(1)<f(b) B.f(a)<f(b)<f(1) C.f(1)<f(a)<f(b) D.f(b)<f(1)<f(a)6.已知函数f(x)=ex+x,g(x)=lnx+x,h(x)=lnx-1的零点依次为a,b,c,则( )A.a4,))设a,b,c是三个不相等的实数,且满足f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围为________.12.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(|lnx|00,))若方程f(x)=a有四个不同的解x13,))若方程f(x)=m(m∈R)有四个不同的实根x1,x2,x3,x4,且满