内容正文:
专题08 导数之零点问题
命题规律
导数是研究函数性质的重要工具,它的突出作用是用于研究函数的单调性、极值与最值、函数的零点等.解答题难度较大,常与不等式的证明、方程等结合考查,且有综合化更强的趋势;以研究函数的单调性、单调区间、极值(最值)等问题为主,与数列、不等式、函数与方程、函数的图象等相结合,且有综合化更强的趋势.其中涉及函数零点问题是常见类型题目之一,主要有零点的确定、零点所在区间的判断、零点个数的判断、根据零点的存在或零点个数确定参数(参数的范围)、根据零点情况证明不等式等.
知识技能方法
1.利用导数确定函数零点的常用方法
(1)图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助数形结合的思想分析问题(画草图时注意有时候需使用极限).
(2)利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区间上零点的个数.
2.利用函数的零点求参数范围的方法
(1)分离参数()后,将原问题转化为的值域(最值)问题或转化为直线与的图象的交点个数问题(优选分离、次选分类)求解;
(2)利用函数零点存在定理构建不等式求解;
(3)转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解.
3.零点个数问题
讨论函数零点的个数,可先利用函数的导数,判断函数的单调性,进一步讨论函数的取值情况,根据零
点存在定理判断(证明)零点的存在性,确定函数零点的个数.
4.隐零点问题(已有多个年份考查)
“隐零点”问题:求解导数压轴题时,如果题干中未提及零点或零点不明确,依据有关理论(如函数零点的存在性定理)或函数的图象,能够判断出零点确实存在,但是无法直接求出,不妨称之为隐性零点. 我们一般可对零点“设而不求”,通过一种整体的代换和过渡,再结合其他条件,从而最终解决问题.我们称这类问题为“隐零点”问题.处理此类问题的策略可考虑“函数零点存在定理”、“构造函数”、利用“函数方程思想”转化等.
预测演练
1.(2023·全国·校联考模拟预测)已知函数
(1)若函数在上有两个零点,求实数m的取值范围.
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求实数m的取值范围.
2.(2023·广东潮州·统考二模)已知函数(是自然对数的底数)有两个零点.
(1)求实数的取值范围;
(2)若的两个零点分别为,,证明:.
3.(2023·河南洛阳·统考模拟预测)已知函数.
(1)若,求的极值;
(2),若函数有两个零点,且,求证:.
4.(2023·全国·模拟预测)已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)已知函数,若在上有两个零点,求实数的取值范围.
5.(2023·陕西西安·西安一中校联考模拟预测)已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)证明函数的图象与x轴至多有两个交点.
6.(2023·四川成都·石室中学校考三模)已知函数.
(1)若函数在处的切线斜率为,求实数的值;
(2)若函数有且仅有三个不同的零点,分别设为,,.
(i)求实数的取值范围;
(ii)求证:.
7.(2023·广西玉林·统考二模)已知函数.
(1)设a=0.
①求曲线在点处的切线方程.
②试问有极大值还是极小值?并说明理由.
(2)若在上恰有两个零点,求a的取值范围.
8.(2023·山西临汾·统考二模)已知函数.
(1)设是曲线在处的切线,若有且仅有一个零点.求;
(2)若有两个极值点,且恒成立,求正实数的取值范围.
9.(2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知函数
(1)判断函数的零点个数;
(2)证明:当时,证明:
10.(2023·四川德阳·统考模拟预测)已知函数,,且曲线在点处的切线斜率均不小于2.
(1)求a的值;
(2)求证:函数在区间内存在唯一的零点.
11.(2023·河南·校联考模拟预测)设函数.
(1)求的单调区间;
(2)若函数有三个零点,,,且,证明:.
12.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测)已知函数.
(1)求时,函数有两个零点,求实数的取值范围;
(2)令,函数有两个零点和,且,当变化时,若有最小值(为自然对数的底数),求常数的值.
13.(2023·湖北十堰·统考二模)已知函数.
(1)若在R上单调递减,求a的取值范围;
(2)当时,求证在上只有一个零点,且.
14.(2023·辽宁·校联考二模)已知函数,为的导函数.
(1)证明:当时,;
(2)判断函数的零点个数.
15.(2023·广东深圳·统考二模)已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,函数恰有两个零点.
(i)求m的取值范围;
(ii)证明:.
16.(2023·浙江杭州·统考二模)已知函数.
(1)讨论函数零点个数;
(2)若恒成立,求a