内容正文:
2020年高考数学(理)集合与函数突破性讲练
18 导数的应用(4)-导数与函数的零点
一、考点传真:
1.了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数不超过三次);
2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次)
3.利用导数研究函数的单调性、极(最)值,并会解决与之有关的方程(不等式)问题;
4.会利用导数解决某些简单的实际问题.
二、知识的梳理:
1.函数的单调性与导数的关系
函数y=f(x)在某个区间内可导,则:
(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;
(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;
(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.
2.函数的极值与导数
条件
f′(x0)=0
x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0
x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0
图象
形如山峰
形如山谷
极值
f(x0)为极大值
f(x0)为极小值
极值点
x0为极大值点
x0为极小值点
3.函数的最值与导数
(1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤
①求函数y=f(x)在(a,b)内的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
[微点提醒]
1.函数f(x)在区间(a,b)上递增,则f′(x)≥0,“f′(x)>0在(a,b)上成立”是“f(x)在(a,b)上单调递增”的充分不必要条件.
2.对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
3.求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.
4.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系.
三、例题:
例1. (2019全国卷Ⅰ)已知函数,为的导数.证明:
(1)在区间存在唯一极大值点;
(2)有且仅有2个零点.
例2. (2019全国卷Ⅱ)已知函数.
(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;
(2)设x0是f(x)的一个零点,证明曲线y=ln x 在点A(x0,ln x0)处的切线也是曲线的切线.
例3. (2015江苏高考)已知函数,,则方程
实根的个数为 .
例4. (2018浙江高考)已知函数.
(1)若在,()处导数相等,证明:;
(2)若,证明:对于任意,直线与曲线有唯一公共点.
例5. (2017新课标Ⅰ)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
四、巩固练习:
1.若函数有两个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.若函数只有个零点,则_______.
3.若函数f(x)=+1(a<0)没有零点,则实数a的取值范围为________.
4.已知二次函数f(x)的最小值为-4,且关于x的不等式f(x)≤0的解集为{x|-1≤x≤3,x∈R}.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)=-4ln x的零点个数.
5.函数f(x)=ax+xln x在x=1处取得极值.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若y=f(x)-m-1在定义域内有两个不同的零点,求实数m的取值范围.
6.设函数f(x)=e2x-aln x.
(1)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;
(2)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln .
7.已知函数f(x)=x3-x2-ax-2的图象过点A.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若函数g(x)=f(x)-2m+3有3个零点,求m的取值范围.
8.已知函数(其中,且为常数).
(1)若对于任意的,都有成立,求的取值范围;
(2)在(2)的条件下,若方程在上有且只有一个实根,求的取值范围.
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2020年高考数学(理)集合与函数突破性讲练
18 导数的应用(4)-导数与函数的零点
一、考点传真:
1.了解函数的单调性与导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数不超过三次);
2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式