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第一章分段函数零点问题【重要知识点梳理】一、复合函数零点问题复合函数零点问题处理策略:考虑关于的方程根的个数,在解此类问题时,要分为两层来分析,第一层是解关于的方程,观察有几个的值使得等谁成立;第二层是结合着第一层的值求出每一个被几个对应,将的个数汇总后即为的根的个数.【典例分析】例1.已知函数,若函数存在5个零点,则整数的值为.例2.已知函数.若函数有4个零点,则实数的取值范围是.例3.已知函数,(其中为自然对数的底数).若函数有4个零点,则的取值范围为 A. B. C. D.例4.设函数,若对任意给定的,都存在一唯一的,满足,则正实数的取值范围为() A. B. C. D..例5.若函数有极值点,,且,则关于的方程的不同实数根个数是.二、不动点与稳定点对于函数,我们把使得成立的称为函数的“不动点”,把使得成立的称为函数的“稳定点”,函数的“不动点”和“稳定点”构成的集合分别为和.即,,①若无解,则也无解.证明若无解,当恒成立时,则,∴,即也无解;当恒成立时,则,∴,即也无解.故无解,则也无解.②若有唯一的不动点,则也有唯一的不动点.证明设的唯一的不动点为,那么有.就有不动点.如果的不动点不是唯一的,则假设还存在第二个不动点().即,则,必存在不动点.这与有唯一的不动点矛盾,故假设不成立,即也有唯一的不动点.③有解时,的所有实数解也是的解.证明有解时,设为其任一解,则,∴,∴也为的解.即有解时,的所有实数解也是的解.例1.已知是定义在上的函数,若方程有且只有一个实数解,则可能是 A. B. C. D.例2.已知函数(,),集合,,若且存在,,则实数的取值范围是 A. B.或 C. D.或三、迭代型函数零点问题通常的类型是:已知函数,定义:,,…,,让探究零点个数问题.这种题目一般有两种处理方法:①画图处理;②规律探寻:同学们考场上遇到这种题,实在没办法的话,可以令,2,3,算几个的零点个数,找下规律.例1.已知函数.定义:,,…,,,3,4,…满足的点称为的阶不动点.则的阶不动点的个数是 A.个 B.个 C.个 D.个例2.设,,,…,一般地,其中,则使方程有2018个根的值为.例3.定义函数,则函数在区间()内的所有零点之和为 A. B. C. D.四、分段函数之奇偶性与周期性结合例1.已知是定义在上且周期为3的函数,当时,,若函数在区间上有10个零点(互不相同),则实数的取值范围是.例2.已知周期为4的函数,若方程恰好有5个实数根,则实数的取值范围是.例3.已知定义在上的函数满足:,且,,若函数在区间上有4个零点,则实数的取值范围是.五、当分段函数遇见了恼人的逻辑关联词例1.已知,若存在实数,使函数有两个零点,则的取值范围是.例2.已知,若对任意的,与总有交点,则实数的取值范围是.例3.已知函数,若存在实数,使的值域为,则实数的取值范围是.例4.(2018江苏南京高三数学上学期期初学情调研)已知函数,若存在唯一的整数,使得成立,则实数的取值范围为.六、分段函数中的图象变换例1.已知函数,.若方程恰有4个互异的实数根,则实数的取值范围为.例2.知函数,,则方程实根的个数为.七、分段函数函数对称性问题例1.已知为正常数,,若存在,满足,则实数的取值范围是.八、分段函数中的其他综合问题例1.已知函数,若函数有三个零点,则实数的取值范围是________.例2.(2018秋季扬州期末)已知函数有且仅有三个零点,并且这三个零点构成等差数列,则实数的值为__________.例3.已知函数.设,且函数的图像经过四个象限,则实数的取值范围为_____________.例4.,恰有3个不同零点,则实数的取值范围_______.例5.已知函数的定义域为,满足,且当时,,若对任意实数,都有,则实数的取值范围为() A. B. C. D.【课后练习】【1】设函数.(1)若,则的最小值为____;(2)若恰有2个零点,则实数的取值范围是______.【2】已知,函数,若函数有6个零点,则实数的取值范围是__________.【3】定义在上的奇函数,当时,,则关于
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