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思维导图突破导数压轴题 专题3 导数与函数零点问题 精讲篇 (14页)
用思维导图突破导数压轴题
《挑战压轴题•高中数学•精讲解读篇》(华东师大出版社第1-10版(2009-2019年))、《上海高考好题赏析》(浙江大学出版社2019年)、330多篇论文(文章)作者
上海市特级教师文卫星
专题3 导数与函数零点
函数零点x0就是方程=0的根x0,也是函数图象与x轴交点的横坐标x0.这里函数与方程随时转化,互换角色,充分体现数形结合的思想.函数零点个数转化为方程根的个数,有时把方程=0转化为函数与,再作函数的图象,从图象确定交点个数,即把求方程根的个数转化为两个函数图象交点的个数.
如果连续函数在某个单调区间内两个端点函数值之积为负,则函数在该区间有且仅有一个零点.要求函数的单调区间有回到求其导数的路子上,即转化为前面熟悉的问题.
求函数f(x)的零点
数:求导判断f(x)的单调性,适当选取区间,确定端点函数值异号
形:a=g(x)或h(x)=q(x)
判断相应函数单调性、值域,确定零点个数或范围
结合具体问题运用分析法和相关性质确定端点(一般不唯一,见例2等)
结合图象确定零点范围(见例3、例6),有时还需证明(见例1)
函数零点方程根
求导定调需认真
端点异号那最好
如若不然做转化
例1(2019年Ⅰ理第20题)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.
思路点拨
第(1)题:若在区间的极大值点x0,则在x0左边,递增,在x0右边递减.这需要考虑在x0左边为正,右边为负,也就是说x0是的零点,从而在上单调递增;在,上<0,可得单调递减.
第(2)结论等价于方程sinx=ln(1+x)有且仅有两个不等的实数根.在同一坐标系中分别作出图象可知一根为0,另一根介于之间.
从图象可以看出当和时,,即;当,.
这就需要考虑在)、、、单调性以及端点值的正负.由于位于)和),还有对这两个区间作相应讨论.
第(2)的思维导图:
已知f(x)=sinx-ln(1+x)
结论:f(x)有且仅有2个零点
sinx=ln(1+x)有两个不等实数根
数形结合:一根为0,一根在之间
当和时,f(x)>0;当 xf(x)<0
当 x f(x)<0
等价转化
函数方程不等式
三者联系很密切
相互转化无痕迹
根据需要作选择
满分解答
(1)