内容正文:
利用导数研究方程根的方法:研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.
(1) 判断根的个数问题,常常转化为函数图象的交点个数问题,通过构造函数来求解,
例1.已知函数 求方程的根的个数.
解: 令
当时,,当时,
故的根的情况为:当时,即时,原方程有2个根;
当时,原方程有3个根;当时,即时,原方程有4个根[来源:学,科,网Z,X,X,K]
(2)已知方程在给定的区间上解的情况,去求参数的取值范围,另外有关方程零点的个数问题其实质也是方程根的问题。
例2.已知
是不同时为零的常数),其导函数为
,
(1)求证:函数
在
内至少存在一个零点;
(2)若函数
为奇函数,且在
处的切线垂直于直线
,关于的方程
在
上有且只有一个实数根,求实数的取值范围.
1)当时,,
在
内有零点;
2)当时,,
在
内有零点.
∴当时,
在
内至少有一个零点.
综上可知,函数在
内至少有一个零点
(2)因为
为奇函数, 所以,所以,.
又在处的切线垂直于直线, 所以,即.
在
上是增函数, 在
上是减函数,
由解得,, 由
解之得
作
与
的图知交点横坐标为
当
时,过
图象上任意一点向左作平行于轴的直线与都只有唯一交点,当取其它任何值时都有两个或没有交点。
所以当
时,方程
在
上有且只有一个实数根.
1、设函数
当
,
,方程
有唯一实数解,求正数
的值.
[来源:Z,xx,k.Com]
所以
(舍去),
,
当
时,
,
在(0,
)上单调递减,
当
时,
,
在(
,+∞)单调递增[来源:学科网]
当
时,
=0,
取最小值
. 则
既
所以
,因为
,所以
(*)
设函数
,因为当
时,
是增函数,所以
至多有一解.
因为
,所以方程(*)的解为
, 即
,解得
。 [来源:Zxxk.Com]
2.设函数
,且
为
的极值点.
(Ⅰ) 若
为
的极大值点,求
的单调区间(用表示);
(Ⅱ)若
恰有两解,求实数的取值范围.
解:
,又
,所以
且,
(I)因为为
的极大值点,所以,当时,
;当时,
;当时,
,所以
的递增区间为,