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专题11:隐零点设而不求
专题11:隐零点设而不求
专题阐述:隐零点是用导数判断函数单调性和求最值常规方法的补充,而求最值和判断单调性是所有导数大题共有的解题基础,因此这部分内容是导数的基本功,如果尝试在导数压轴大题上争取更高的分数,则隐零点问题必须熟练掌握.
[规律方法]
隐零点问题的出题特征较为明显,在参数范围的题目中所求的参数经常为整数,因为利用此类方法求出的最值通常是一个范围,当然也不排除有些题目设计较为巧妙,在求最值时的未知零点可以约分成一个具体的数字.
例题
1.设函数.
(Ⅰ)求函数的图象在点处的切线方程;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ)若,k为整数,且当时,,求k的最大值.
【解析】(Ⅰ),,,,,
函数的图象在点处的切线方程为.
(Ⅱ),.
若,则恒成立,所以,在区间上单调递增.
若,则当时,,当时,,
所以,在区间上单调递减,在上单调递增.
(Ⅲ)由于,所以,.
故当时,. ①
令,则.
函数在上单调递增,而,.
所以在上存在唯一的零点,故在上存在唯一的零点.
设此零点为,则.当时,;当时,;
所以在上的最小值为.由,可得,所以.
由于①式等价于,故整数k的最大值为2.
2.已知函数.
(1)设是的极值点,求m并讨论的单调性;
(2)当为奇函数时,证明:恒成立.
【解析】
(1)∵,是的极值点,∴,解得.
∴函数,其定义域为.∵,
设,则,∴在上为增函数,
又∵,∴当时,,即;
当时,,.∴在上为减函数;在上为增函数.
(2)证明:,
∵为奇函数,
∴,
即,解得,
∴,则在上单调递增,
∵,,∴在存在唯一实数根,且,
当时,,时,,
当时,函数取得最小值,∵,即,
∴,∴.
3.已知函数,其中.
(Ⅰ)设是的导函数,讨论的单调性;
(Ⅱ)证明:存在,使得在区间内恒成立,且在区间内有唯一解.
【解析】
(Ⅰ)由已知,函数的定义域为,,
∴.
当时,在,上单调递增,
在区间上单调递减;当时,在上单调递增.
(Ⅱ)由,解得,
令,
则,.故存在,使得.
令,,由知,函数在上单调递增.
∴.即,
当时,有,.由(Ⅰ)知,在上单调递增,
故当时,,从而;
当时,,从而.∴当时,.
综上所述,存在,使得在区间内恒成立,且在区间内有唯一解.
【针对训练】
1.已知函数f(x)=-ln(x+m).
(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨