内容正文:
学生版
导数专题
第10讲 利用导数研究函数的零点问题
思维导图-----知识梳理
1、函数的零点
(1)函数零点的定义:对于函数,把使的实数叫做函数的零点.
(2)三个等价关系
方程有实数根函数的图象与轴有交点的横坐标函数有零点.
2、函数零点的判定
如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么函数在区间内有零点,即存在,使得,这个也就是的根.我们把这一结论称为函数零点存在性定理.
注意:单调性+存在零点=唯一零点
脑洞(常见考法):浮光掠影,抑或醍醐灌顶
思维导图-----典型题型讲练
题型一:证明唯一零点(根)问题
思维导图-----方法梳理
1. 分类讨论思想与转化化归思想
2. 数形结合与单调性的综合应用:一个零点,则多为所求范围内的单调函数,或者“类二次函数”切线处(极值点处)
3.注意“找点”难度,对于普通学生,可以用极限思维代替“找点思维”。
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.(2022·云南师大附中高三阶段练习(文))已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,设,求证:在上只有1个零点.
套路(举一反三):手足无措,抑或从容不迫
1.(2022·陕西渭南·高二期末(文))已知函数,.
(1)若,求的最大值;
(2)若,求证:有且只有一个零点.
2.(2022·广西玉林·模拟预测(文))已知函数.
(1)求函数的最小值;
(2)证明:函数仅有一个零点.
题型二:根据零点(根)情况求参数
思维导图-----方法梳理
3. 分类讨论思想与转化化归思想
4. 数形结合与单调性的综合应用:一个零点,则多为所求范围内的单调函数,或者“类二次函数”切线处(极值点处)
3.注意“找点”难度,对于普通学生,可以用极限思维代替“找点思维”。
①利用最值(极值)研究函数零点(根)问题
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.(2022·重庆市万州第二高级中学高二阶段练习)已知函数在时有极值0.
(1)求函数的解析式;
(2)记,若函数有三个零点,求实数的取值范围.
套路(举一反三):手足无措,抑或从容不迫
1.(2022·山东师范大学附中高二阶段练习)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数(a为常数)有3个不同的零点,求实数a的取值范围.
2.(2022·宁夏六盘山高级中学高二阶段练习(理))已知函数,.
(1)若,求函数的极值;
(2)若函数恰有三个零点,求实数的取值范围.
3.(2022·北京丰台·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线的斜率为1的切线方程;
(2)若函数恰有两个不同的零点,求的取值范围.
②利用数形结合法研究函数的零点(根)问题
思维导图-----方法梳理
1. 分离参数,转化为平行于x轴的直线与新函数图像的交点问题,交点的个数即是零点的个数;
2. 转化为“一直一曲”的切线问题,即一条直线与函数的交点问题.
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.(2022·宁夏·银川二中高二期末(理))已知函数
(1)填写函数的相关性质;
定义域
值域
零点
极值点
单调性
性 质
(2)通过(1)绘制出函数的图像,并讨论方程解的个数.
例2.(2022·四川·阆中中学高二阶段练习(文))设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若关于的方程有三个不等实根,求实数的取值范围.
套路(举一反三):手足无措,抑或从容不迫
1.(2022·全国·信阳高中高三阶段练习(理))已知函数(,e为自然对数的底数).
若有两个不相等的实数根,求的取值范围;
2.(2022·四川·雅安中学高二阶段练习(文))已知函数在时取得极值,
且在点处的切线的斜率为 .
(1)求的解析式;
(2)若函数有三个零点,求实数的取值范围.
3.(2022·全国·模拟预测(理))已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)设,若方程有三个不同的解,求a的取值范围.
4.(2022·四川绵阳·二模(文))已知函数
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数有且只有一个零点,求实数的取值范围.
③构造函数研究函数零点(根)问题
围观(典型例题):一叶障目,抑或胸有成竹
例1.(2022·江苏宿迁·高二期末)已知函数(e为自然对数的底数),(),.
(1)若直线与函数,的图象都相切,求a的值;
(2)若方程有两个不同的实数解,求a的取值范围.
例2.(2022·重庆南开中学高二期末)已知函数.
(1)若与在处有相同的切线,求实数的取值;
(2)若时,方程在上有两个不同的根,求实数的取值范围.
套路(举一反三):手足无措,抑或从容不迫
1.(2022·全国·高三阶段练习)已知函数,.
(1)试讨论