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专题17 高考常见经典函数分类详解
函数一 的应用
函数解读:该函数的定义域为R,值域为();
①当时,函数取得最大值为;
②该函数在定义域内始终过坐标原点;即定点(0,0);
③当,;函数为递增函数,单调增区间为(,1);当时,;单调减区间为()。
④,
1.已知函数有两个极值点、,三个零点、、.
(1)求的取值范围;
(2)若,证明:.(参考数据:,)
2.已知函数有两个零点.
(1)求a的取值范围;
(2)设是的两个零点,证明:.
3.已知函数.
(1)当时,讨论极值点的个数;
(2)若函数有两个零点,求的取值范围.
4.已知函数.
(1)当a=2,求函数的极值;
(2)若函数有两个零点,求实数a的取值范围.
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专题17 高考常见经典函数分类详解
函数一 的应用
函数解读:该函数的定义域为R,值域为();
①当时,函数取得最大值为;
②该函数在定义域内始终过坐标原点;即定点(0,0);
③当,;函数为递增函数,单调增区间为(,1);当时,;单调减区间为()。
④,
1.已知函数有两个极值点、,三个零点、、.
(1)求的取值范围;
(2)若,证明:.(参考数据:,)
【解析】(1)函数的定义域为,.
设,由于函数有两个极值点、,即函数有两个异号零点.
而,由,可得,
构造函数,则,列表如下:
极小
所以,函数的极小值为,当时,,当时,.
作出函数的图象如下图所示:
由图象可知,当时,即当时,直线与函数的图象有两个交点.
,则,由可得,令,
对任意的,,,列表如下:
极小
所以,函数的极小值为,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,当时,即当时,直线与函数的图象有三个交点,
综上所述,实数的取值是;
(2)若是函数的一个零点,则,可得,
所以,,设,设,,
由(1)可知,,,
,令,可得.
当时,;当时,.
所以,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
则,
所以,.
函数在区间上单调递减,
,,所以,,所以,.
因为函数在区间上单调递增,,
,
所以,,则,.
,函数的两个极值点分别为、,且,
因为函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
且,
当或时,;当时,.
所以,函数的单调递增区间为和,单调递减区间为,
所以,,
在上单调递增,且,
,则,即,
又,所以,,
,所以,当时,,
因为函数在区间上为增函数,,
,则,
所以,,
所以,,所以,,因此,.
2.已知函数有两个零点.
(1)求a的取值范围;
(2)设是的两个零点,证明:.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】(1),,
即函数与直线在上有两个不同交点,
,故当时,;当,时,.
故在上单调递增,在上单调递减,所以.
又,故当时,;当时,.
画出图象,如图所示:可得.
(2),由(1)知是的两个根,
故,故.
要证,只需证,即证,
即证,即证,即证.
不妨设,故
令,
则上单调递增,则,故式成立,即要证不等式得证.
3.已知函数.
(1)当时,讨论极值点的个数;
(2)若函数有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)极大值点,且是唯一极值点;(2)
【解析】解:(1)由知.
当时,,,显然在上单调递减.
又,,
∴在上存在零点,且是唯一零点,
当时,;
当时,,
∴是的极大值点,且是唯一极值点.
(2)令,则.
令,,
则和的图象在上有两个交点,
.
令,则,
所以在上单调递减,而,
故当时,,即,单调递增;
当时,,即,单调递减.
故.
又,当且时,且,
结合图象,可知若和的图象在上有两个交点,只需,
所以的取值范围为.
4.已知函数.
(1)当a=2,求函数的极值;
(2)若函数有两个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)当a=2时,,令,解得x=1.
列表:
x
1
—
0
+
极小值
所以,当x=1时,有极小值,没有极大值
(2)①因为. 所以,.
当时,,
所以在上单调递增,只有一个零点,不合题意,
当时,由得,由得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,即为最小值.
1°当时,在上单调递减,在上单调递增,
只有一个零点,不合题意;
2°当时,,故,最多有两个零点.
注意到,令,
取,使得,下面先证明;
设,令,解得.
列表
x
—
0
+
极小值
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