内容正文:
培优点04隐零点与极值点偏移问题(2种核心题型+基础保分练+综合提升练+拓展冲刺练)
【考试提醒】
隐零点问题是指对函数的零点设而不求,通过一种整体代换和过渡,再结合题目条件最终解决问题;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,隐零点与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,难度大
【核心题型】
题型一 隐零点
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.
【例题1】(2024·吉林长春·东北师大附中校联考模拟预测)已知(其中为自然对数的底数).
(1)当时,求曲线在点处的切线方程,
(2)当时,判断是否存在极值,并说明理由;
(3),求实数的取值范围.
【变式1】(23-24高三上·河南焦作·期末)(1)求函数的极值;
(2)若,证明:当时,.
【变式2】(2024·浙江宁波·高三统考期末)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)记为的导函数,若对,都有,求的取值范围.
【变式3】(2024·河北邢台·高三统考期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:.
题型二 极值点偏移
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.
【例题1】(2023·全国·高三专题练习)已知函数.若有两个零点,证明:.
【变式1】(2022·全国·模拟预测)设函数.
(1)若,求函数的最值;
(2)若函数有两个不同的极值点,记作,且,求证:.
【变式2】(2024下·安徽宿州·高二安徽省泗县第一中学校考开学考试)已知函数(其中为自然对数的底数).
(1)求函数的单调区间;
(2)若为两个不相等的实数,且满足,求证:.
【变式3】(2024·辽宁·模拟预测)已知函数.
(1)当时,判断在区间内的单调性;
(2)若有三个零点,且.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
【课后强化】
【基础保分练】
一、单选题
1.(2022·四川成都·一模)已知,且,则下列说法正确的有( )
①; ② ;③; ④.
A.①②③ B.②③④ C.②④ D.③④
2.(2023·全国·模拟预测)若关于的方程有两个解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2023·四川南充·一模)已知函数()有两个不同的零点,(),下列关于,的说法正确的有( )个
① ② ③ ④
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
4.(2023·湖南永州·二模)已知,,,,则有( )
A. B.
C. D.
5.(2023·湖北襄阳·模拟预测)已知关于的方程有两个不等的实根,且,则下列说法正确的有( )
A. B. C. D.
6.(2023·福建宁德·二模)已知函数,则( )
A.
B.若有两个不相等的实根,,则
C.
D.若,,均为正数,则
三、解答题
7.(22-23高三上·河南洛阳·开学考试)(1)证明不等式:(第一问必须用隐零点解决,否则不给分);
(2)已知函数有两个零点.求a的取值范围.(第二问必须用分段讨论解决,否则不给分)
8.(2024·全国·模拟预测)已知函数,.
(1)若对任意的都有,求实数的取值范围;
(2)若且,,证明:.
9.(2024·全国·模拟预测)已知函数.
(1)若时,恒成立,求实数的取值范围;
(2)当实数取第(1)问中的最小值时,若方程有两个不相等的实数根,,请比较,,2这三个数的大小,并说明理由.
10.(23-24高三上·云南昆明·阶段练习)设,为函数()的两个零点.
(1)求实数的取值范围;
(2)证明:.
【综合提升练】
一、单选题
1.(22-23高二下·福建厦门·期末)已知函数,若,且,则·c的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·江西南昌·二模)已知函数,.若有且只有两个零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高三上·辽宁锦州·阶段练习)已知函数在上恰有两个极值点,则的取值范围是( )
A. B. C