内容正文:
7-6 隐零点与极值点偏移问题
7-6 隐零点与极值点偏移问题 1
一、分类题型 1
题型一 隐零点问题 2
题型二 极值点偏移问题 12
一、分类题型
题型一 隐零点问题
导函数的零点在很多时候是无法直接解出来的,我们称之为“隐零点”,即能确定其存在,但又无法用显性的代数进行表达.这类问题的解题思路是对函数的零点设而不求,通过整体代换和过渡,再结合题目条件解决问题.
【例题精析1】
已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【例题精析2】
已知函数.
(1)若时,函数有2个极值点,求的取值范围;
(2)若,,方程有几个解?
【例题精析3】
已知函数.
(1)若,证明:存在唯一的极值点.
(2)若,求的取值范围.
【例题精析4】
已知函数.
(1)设,求在 上的最大值;
(2)当时,求证:.
【例题精析5】
已知函数,.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)设,若,,都有,求实数的取值范围.
零点问题求解三步曲
(1)用函数零点存在定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程f′(x0)=0,并结合f′(x)的单调性得到零点的取值范围.
(2)以零点为分界点,说明导函数f′(x)的正负,进而得到f(x)的最值表达式.
(3)将零点方程适当变形,整体代入最值式子进行化简证明,有时(1)中的零点范围还可以适当缩小.
【对点精练1】
已知函数(k为常数,且).
(1)当时,求在处的切线方程;
(2)若函数在区间上存在极值,求实数k的取值范围.
【对点精练2】
已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论在上的单调性.
【对点精练3】
已知函数
(1)若,求的极小值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,恒成立,求的最大整数值.
【对点精练4】
设函数,,,已知曲线在点处的切线与直线垂直.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间;
(3)若对成立,求b的取值范围.
【对点精练5】
已知函数.
(1)若,求的极小值.
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,证明:有且只有个零点.
题型二 极值点偏移问题
极值点偏移是指函数在极值点左右的增减速度不一样,导致函数图象不具有对称性,极值点偏移问题常常出现在高考数学的压轴题中,这类题往往对思维要求较高,过程较为烦琐,计算量较大,解决极值点偏移问题,有构造对称函数法和比值代换法,二者各有千秋,独具特色.
【例题精析6】
(2021·全国·统考高考真题)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)设,为两个不相等的正数,且,证明:.
【例题精析7】
已知函数.
(1)若,证明:;
(2)若有两个不同的零点,求的取值范围,并证明:.
【例题精析8】
(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)讨论的单调性和最值;
(2)若关于的方程有两个不等的实数根,求证:.
【例题精析9】
已知函数
(1)若,(为的导函数),求函数在区间上的最大值;
(2)若函数有两个极值点,求证:
极值点偏移问题的解法
(1)(对称化构造法)构造辅助函数:对结论x1+x2>(<)2x0型,构造函数F(x)=f(x)-f(2x0-x);对结论x1x2>(<)x型,构造函数F(x)=f(x)-f ,通过研究F(x)的单调性获得不等式.
(2)(比值代换法)通过代数变形将所证的双变量不等式通过代换t=化为单变量的函数不等式,利用函数单调性证明.
【对点精练6】
(2023·全国·高二专题练习)已知函数.
(1)若函数有两个零点,求的取值范围;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
【对点精练7】
设向量.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数,若存在两个极值点,证明:.
【对点精练8】
已知函数有两个零点、.
(1)求实数的取值范围;
(2)证明:.
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7-6 隐零点与极值点偏移问题
7-6 隐零点与极值点偏移问题 1
一、分类题型 1
题型一 隐零点问题 2
题型二 极值点偏移问题 12
一、分类题型
题型一 隐零点问题
导函数的零点在很多时候是无法直接解出来的,我们称之为“隐零点”,即能确定其存在,但又无法用显性的代数进行表达.这类问题的解题思路是对函数的零点设而不求,通过整体代换和过渡,再结合题目条件解决问题.
【例题精析1】
已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若不等式恒成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数,
所以,
当时,,所以函数在单调递增,
当时,另,得,
当时,,所以函数单调递增,
当时,,所以函数单调递减,
综上所述,当时,函数在单调递增,
当时,函数在上单调递增,函数在上单调递减;
(2)若不等式恒成立,则有,
即,
化简得,
设函数,,
,
令得