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杨宪伟老师高中数学工作室精品资料高考热点难点
导数中的参数与零点问题
已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
答案:(1)在上单调递减,在上单调递增;(2).
解析:
(1)当时,,则.
当时,,当时,,
所以在单调递减,在上单调递增;
(2)
思路一:不分离,参数分类讨论,严谨找点
解法一(官方答案):,
若时,,所以在单调递增,故至多存在1个零点,不合题意;
若,由可得.当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增,故时,取得最小值,最小值为.
(i)若,则,在至多存在1个零点,不合题意;
(ii)若,则.
由于,所以在存在唯一零点.
由(1)知,当时,,所以当且时,
.
故在存在唯一零点.从而在有两个零点.
综上,的取值范围是.
解法二:,
若时,,所以在单调递增,故至多存在1个零点,不合题意;
若,由可得.当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增,故时,取得最小值,最小值为.
因为有两个零点,所以,解得:.
此时,,,所以在存在唯一零点.
由(1)知, ,即:,当且仅当时取等号,所以当时,,即:,当时(可取),,.
故在存在唯一零点.从而在有两个零点.
综上,的取值范围是.
说明:也可证明,由(1)知,,即:,所以,又因为,故.
解法二:,
若时,,所以在单调递增,故至多存在1个零点,不合题意;
若,由可得.当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增,故时,取得最小值,最小值为.
因为有两个零点,所以,解得:.
此时,,,所以在存在唯一零点.
由(1)知, ,即:,所以,即:,故,即:,,,.故在存在唯一零点.从而在有两个零点.
综上,的取值范围是.
解法三:,
若时,,所以在单调递增,故至多存在1个零点,不合题意;
若,由可得.当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增,故时,取得最小值,最小值为.
因为有两个零点,所以,解得:.
此时,,,所以在存在唯一零点.
由(1)知, ,即:,所以,即:,,,.故在存在唯一零点.从而在有两个零点.
综上,的取值范围是.
解法四:,
若时,,所以在单调递增,故至多存在1个零点,不合题意;
若,由可得.当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增,故时,取得最小值,最小值为.
因为有两个零点,所以,解得:.
此时,,,所以在存在唯一零点.
由(1)知,,即:,所以,故,,.
故在存