内容正文:
导巧球
第3讲
函数与导数热点问题
9
考查特点
关键能力
学科素养
考查利用导数证明不等式,根据不
等式恒成立求参数取值范围,利用
导数研究函数零点个数,根据函数
逻辑思维能力、
逻辑推理、数学建模、数
零点个数求解参数取值范围以及
运算求解能力、
证明函数零点的性质等.题型为解
数学建模能力
学运算
答题,属于难题或较难题
真题体验
1.[函数的零点问题](2022·全国乙卷)已知函数f(x)=ax-(a+1)1nx.
1
(1)当a=0时,求f(x)的最大值:
解:(1)当a=0时,f(x)=一-lnx(x>0),
1
所以f′(x)=一一-=
111x
若x∈(0,1),子x(x0,f(x)单调递增;
若x∈(1,+∞),f'(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)mx=f(1)=-1.
.[函数的零点问题](2022·全国乙卷)己知函数f(x)=ax一-(a+1)1nx.
(2)若f(x)恰有一个零点,求a的取值范围.
1
解:(2)由f(x)=ax--(a+1)1nx(x>0),
1
得f′
6x0=at-x(--16x>0).
1 a+1 ax 1 x 1
当a=0时,由)可知,f(x不存在零点;
当a0时,f'()=二
a(x a)x 1
若x∈(0,1),f′(x)>0,f(x)单调递增,
若x∈(1,+∞),f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)mx=f(1)=a-1<0,
1所以f(x)不存在零点;一
当a>0时,f'(x)=
-(-)
1
若a=1,f'()≥0,法0,+∞)上单调递增,
因为f(1)=a-1=0,
所以函数f(x)恰有一个零点,
所以a=1满足条件,
若a>1,f(x)在(0,-),(1,+∞)上单调递增,
在(,1)上单调递减,
因为f(1)=a-1>0,
所以f(-)>f(1)>0,
当x→0时,f(x)+-o∞,
由零点存在定理可知f(x)在(0,)上必有一个零点,所以a>1满足条件;
若0<a<1,f(x)在(0,1),(,+∞)上单调递增,在(1,-)上单调递减,
1
1
因为f(1)=a-1<0,所以f《)<f(1)<0,当x→+o∞时,千(x)→+∞,由零点存在定理可知
f(x)在(,+∞)上必有一个零,点,即0<a<1满足条件.
1
综上,若d(x)恰有一个零点,a的取值范围为(0,+∞).
2.不等式恒成立、存在性问题](2021全国甲卷)设函数f(x)=a2x2+ax
31mx+1,其中a>0.
(1)讨论f(x)的单调性;
解:(1)由题意,f(x)的定义域为(0,+∞),
f'(x)=2a'x+a-=
-(-)()
22
3 2a x +ax 3 ax 1 2ax+3
则当x>时,f'x)>0,千(x)单调递增;
1
当0<x<-时,f'(x)<0,f(x)单调递减.
1
故函数F(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.
d
2.不等式恒成立、存在性问题](2021,全国甲卷)设函数f(x)=a2x2+ax-
31mx+1,其中a>0.
(2)若y=f(x)的图象与x轴没有公共点,求a的取值范围.
解:(2)由(1)知函数f(x)的最小值为f(一),
1
要使y=f(x)的图象与x轴没有公共点,只需f(x)的最小值恒大于0,即f(-)>0恒
1
成立,
}故a2·()2+a·-31n-+1>0,得a>,
1
1
所以a的取值范围为(,+∞).