内容正文:
函数与导数:由零点数量求参数范围问题、极值点偏移问题专项训练
函数与导数:由零点数量求参数范围问题、极值点偏移问题专项训练
考点目录
由零点数量求参数范围问题
极值点偏移问题
考点一
由零点数量求参数范围问题
例1.(2026云南昭通·模拟预测)已知函数f(x)=nx-x-2,若函数有3个零点,则k的取值范围是()
n.(o)
.
2.2526高三上黑济济哈尔期末)已知函数f网三。,0若函数g=八-kx+有3个零点
则实数k的取值范围为()
A.1-2,0
B.(V2-3,0
c.(1-2v2,0
D.(22-3,0
例3.(25-26高三上江苏期末)己知f(x)=
x4+3x3-2x,x<
elnx,x>0
0,若函数g)=f)-mr有两个零点,则正数m的
取值范围是
xe,x<1
例4.(25-26高三上贵州六盘水·月考)己知函数f(x)=
r,x≥1'函数8=(-m恰有3个零点,则实数
m的取值范围是_
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例5.(25-26高三上~山东枣庄月考)已知函数fx=n(x+1+(a∈R)】
x+1
(1)当a=-1时,讨论f(x的单调性:
(2)若f(x)在区间(-1,0)上恰有一个零点,求a的取值范围.
例6.(25-26高三上甘肃兰州期末)已知函数f(x)=e-a(x+2).
(1)当a=1时,讨论f(x的单调性;
(②)若fx)有两个零点,求a的取值范围.
2
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变式1.(25-26高三上河南月考)设m>0,函数f(x)=a"m-x(a>1)在区间(1,+o)上有唯一零点,则ma2的最
小值为()
A.3
B.e
C.3
D.e
e
Inx,x>1
变式2.(25-26高三上河南鹤壁·月考)已知定义在R上的函数f(x)=
x-,x≤1:若函数(=f到+ar恰有
2个零点,则实数☑的取值范围为()
A.(,uou,+m
B.(-3ol+m
c.(1-g(g*j
D.(u
变式3.(25-26高三上·贵州贵阳月考)函数f(x)=2x-a-血(x-1有且只有一个零点,则a的取值范围是
变式4.(25-26高三上·上海杨浦·期中)已知函数y=xe-a有两个零点,则实数a的取值范围为
变式5.(2026陕西咸阳·一模)己知函数f(x=a(x-5)+6lx(a∈R),曲线y=f(x在点(1,f(1)处的切线与y轴
相交于点(0,6)
(1)求函数∫x)的单调区间:
(2)若函数y=∫(x+b有三个零点,求实数b的取值范围.
3
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变式6.(25-26高三上·黑龙江·月考)已知函数f(x=(2x-1)e-mx-1,meR
(1)当m=1时,求函数f(x)的图象在1,∫1)处的切线方程;
(2)若∫(x)有2个极值点,求m的取值范围;
(3)若(x)有2个零点,求m的取值范围
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考点二
极值点偏移问题
例1.(25-26高二上广东汕头期末)已知函数f(x)=nx+-1(a∈R).
(I)讨论f(x的单调性:
(2)若f(x)≥0对所有x>0成立,求a的最小值:
(3)设gx=fx+x-1,若gx有两个零点x,x,(x<x2),求证:x+x2<2.
例2.(25-26高三上福建厦门月考)己知函数f(x=x-1)lnx-x2+axa∈R).
(1)若函数y='(x有两个零点,求a的取值范围;
(2)设x,x2是函数f(x的两个极值点,证明:2.2>4.
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例3.(25-26高三上·湖南衡阳月考)已知函数f(x)=xe.
(I)求函数∫(x)的单调区间:
(2)己知函数gx)的图象与∫(x)的图象关于直线x=1对称,证明:当x>1时,∫x)>gx:
(3)如果x≠x2,且fx=∫(x,证明:x1+x2>2.
例4.(25-26高三上广东深圳月考)己知函数f(x=(x+a)e,直线y=2x+1是曲线y=f(x的一条切线.
(I)求a的值,并讨论函数∫(x)的单调性;
(2)若f(x)=f(x2,其中x<x2,证明:xx2>4.
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变式1.(25-26高三上河北唐山月考)已知函数f(x)=(x-e-1)e-er2+ex.
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(1)求函数∫(x)的单调区间与极值:
2)若f(x)=f()=f(x(x<x,<x,求证:占二立<e-1.
2
变式2.(25-26高三上江苏南京·月考)已知函数f(x)=e-ax(e是自然对数的底数).
(I)讨论函数f(x)的单调性:
(2)若g(x)=e(x-l)-alnx+f(x)有两个零点分别为x1,x2
①求实数a的取值范围;
②求证:>
e5+5
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变式3.(25-26高三上浙江衢州月考)己知函数g(x=lnx-ax2+(2-ax(a∈R).
(1)求gx)的单调区间:
②若函数=8(到+ar-2+a,0<<是函数的两个零点,证明:了生0.
变式4.(25-26高三上福建龙岩·月考)设函数f(x)=lnr+(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有两个零点X1,x2,
①求a的取值范围;
②证明:2a<x1+x2<1.函数与导数:由零点数量求参数范围问题、极值点偏移问题专项训练
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由零点数量求参数范围问题
极值点偏移问题
考点一 由零点数量求参数范围问题
例1.(2026·云南昭通·模拟预测)已知函数,若函数有3个零点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,
令,
将函数的零点转化为函数与图象的交点个数问题,
因为,过定点,
作出函数的图象,如图所示:
当时,函数与图象至多有2个交点,不符合题意;
当时,与必有一个交点,
所以与必有2个交点,
设过点的直线与相切于点,
因为,
所以切线的斜率为,
即有,
解得,
所以切线的斜率为,
所以.
故选:B.
例2.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数若函数有个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】令,当时,,
令,则,令,则;令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,
所以当时, 方程无实数根;
当时,方程有1个根;
当时,方程有2个根;
当时,方程 有1个 根 .
当 时 ,, 令 且, 则 ,
由 , 知在和上单调递减,当时,,当时,,
所以当时,方程无实数根,
当或时,方程有1个根,
综上可知,当和时,方程有1个根.
当时,方程有3个根,
当,及时,方程有2个根,
所以当时,函数有3个零点.
故选:D.
例3.(25-26高三上·江苏·期末)已知,若函数有两个零点,则正数m的取值范围是
【答案】
【详解】令函数,可得有两个不等实根,
当时,,整理得,
令,则,
令,解得或0(舍),
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的极大值为,
当时,,当时,;
当时,,整理得,
令,则,
令,解得,
当时,,则单调递增,
当时,,则单调递减,
所以的极大值为,
当时,,当时,,
作出、与图象,如下图所示:
因为函数有两个零点,且,
所以与和图象一共有两个交点,
由图象得,则正数m的取值范围是.
故答案为:
例4.(25-26高三上·贵州六盘水·月考)已知函数,函数恰有3个零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】当时,,则,
令,
所以当时,单调递减;当时,单调递增.
所以当时,,当.
当时,,则,
令,
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
当时,,,当,
作出函数的图象如图所示.
因为函数有3个零点,
所以与的图象有3个交点,
由图知,即实数的取值范围为.
故答案为:
例5.(25-26高三上·山东枣庄·月考)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若在区间上恰有一个零点,求的取值范围.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;
(2).
【详解】(1)当时,则,
因为的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
所以在上单调递减,在上单调递增.
(2)令,可得,
因为,记,,
原题意等价于在内恰有一个零点,
因为,
当时,则,可知在单调递减,
且,所以在区间上无零点,不合题意;
当时,令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,当趋近于时,趋近于,
则,解得;
综上所述:的取值范围为.
例6.(25-26高三上·甘肃兰州·期末)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,在上单调递增
(2)
【详解】(1)当时,,所以.
由;由.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
(2)因为.
若,则在上恒成立,所以在上单调递增;
若,由;由.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
若函数有两个零点,必有.
且极小值.
且当时,;当时,.
所以当时,函数有两个零点.
变式1.(25-26高三上·河南·月考)设,函数在区间上有唯一零点,则的最小值为( )
A. B.e C.3 D.
【答案】C
【详解】令,,两边取对数得,整理得.
设函数,则.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,有唯一零点,且,则,所以,
即,
设,,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
易知在上的最小值为,
所以,当且仅当时取等.
故选:C.
变式2.(25-26高三上·河南鹤壁·月考)已知定义在上的函数,若函数恰有个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】作出函数的图象,如图示:
当时,,,
设直线与的图象相切,切点为,
则,解得,
所以为的一条切线方程,
当时,,
设直线与的图象相切,
联立可得,即,令,解得,
所以为的一条切线方程,
当时,,
设直线与的图象相切,
联立可得,即,令,解得,
所以为的一条切线方程,
考虑直线,,与曲线相切,
由直线与曲线的位置关系可得:
当时函数图象与直线有两个交点,
即时函数恰有两个零点.
故选:B.
变式3.(25-26高三上·贵州贵阳·月考)函数有且只有一个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】函数的定义域为.
函数有且只有一个零点等价于只有一个解,
即函数与的图象在上有且只有一个交点.
函数的图象如图,过点,且在上单调递减,在上单调递增.
函数,图象为顶点在,开口向上的V形折线,对称轴为,且沿轴左右平移.
通过观察图象可知,当与在上相切时,有一个交点;
当与在不相交时,有一个交点.
当与在上相切时,
,令,解得,此时切点坐标为,
代入中,可得.
此时当时,函数与在上有1个交点,满足条件;
同理可得,当时,函数与在上有2个交点,
当时,函数与在上有1个交点,在上有1个交点;
综上,的取值范围为.
故答案为:
变式4.(25-26高三上·上海杨浦·期中)已知函数有两个零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【详解】由可得,
令,其中,则直线与函数的图象有两个公共点,
,由可得,由可得,
所以函数的减区间为,增区间为,
函数的极小值为,
当时,;当时,,如下图所示:
由图可知,当时,直线与函数的图象有两个公共点,
故实数的取值范围是.
故答案为:.
变式5.(2026·陕西咸阳·一模)已知函数,曲线在点处的切线与轴相交于点.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间是和,单调递减区间是.
(2)
【详解】(1)因为,故,
令,得,,
曲线在点处的切线方程为,
因为切线与轴相交于点,
将代入切线方程得,
即,.
即,,
,令,得或,
当或时,,故在,上单调递增;
当时,,故在上单调递减.
所以函数的单调递增区间是和,
单调递减区间是;
(2)由(1)知函数的单调递增区间是和,单调递减区间是,
故函数在处取得极大值,在处取得极小值,
因为函数有三个零点,即方程有三个实数根,
且当时,,当时,,
故,所以,
即实数的取值范围是.
变式6.(25-26高三上·黑龙江·月考)已知函数,.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)若有2个极值点,求的取值范围;
(3)若有2个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当时,,,,所以.
所以的图象在处的切线方程为,即.
(2)因为函数有2个极值点,所以函数有2个变号零点,
而,令,所以,
设,只需与的图象有2个交点,,
当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减,所以,.
又时,且,
所以当时,函数有2个极值点.
(3),1不是的零点,
令,则,
所以,令,欲使函数有2个零点,只需直线与的图象有2个交点,,
当或时,,在和上单调递增;
当或时,,在和上单调递减,且,
的极大值为,的极小值为,
又当时,且,当且时,,当且时,,当时,,所以当或时,直线与的图象有2个交点,
即有2个零点时,的取值范围是.
考点二 极值点偏移问题
例1.(25-26高二上·广东汕头·期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若对所有成立,求a的最小值;
(3)设,若有两个零点,求证:.
【答案】(1)答案见解析;
(2)1;
(3)证明见解析.
【详解】(1)函数的定义域为,,
当时,,即在上恒成立,所以在上单调递增.
当时,令,解得,
,即在上单调递增.
,即在上单调递减.
综上,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)由,得对所有成立,
令,则,
令,
当时,,在上单调递增.
当时,,在上单调递减.
所以在处取得最大值,.
因为恒成立,
所以,即的最小值为1.
(3).
,且,
令,得,
由有两个零点,且有唯一的正根,此时,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增.
所以是的极小值点,且,两个零点满足.
因为,解得,
又因为,,且是的极小值点,
所以,将代入得到,
若,则,与矛盾,
所以,即,可以得到.
所以位于的递增区间内.
,
将代入得,,
因为,所以,
又与都在的递增区间内,
所以有,即.
例2.(25-26高三上·福建厦门·月考)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:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1),则,
令,得,
若函数有两个零点,则直线与函数的图象有两个不同的交点.
设,则.
当时,单调递减,当时,单调递增,
因此.当时,,当时,,
作出函数的大致图象与直线,如图所示,要使二者有两个不同交点,
则,故的取值范围为.
(2)因为是函数的两个极值点,所以.
由(1)知,不妨设,
要证,即证,
只需证,显然.
由(1)知当时,单调递增,所以只需证,
而,所以即证.
设,
则,
当时,单调递减,所以当时,,
所以当时,,原不等式得证.
例3.(25-26高三上·湖南衡阳·月考)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)已知函数的图象与的图象关于直线对称,证明:当时,;
(3)如果,且,证明:.
【答案】(1)的单调递增区间为,单调递减为;
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【详解】(1).
。
则的单调递增区间为,单调递减为;
(2)因的图象与的图象关于直线对称,
则.
构造函数,
则.
因,则,
则在上单调递增,则,
即当时,;
(3)法一:,易得在上单调递增,在上单调递减,时,,,时,,
函数在处取得极大值,且,如图所示.
由,不妨设,则必有,
构造函数,
则,
所以在上单调递增,,
也即对恒成立.由,得,
所以,即,
又因为,且在上单调递减,所以,
即
法二:欲证,即证,由法一知,
故,
又因为在上单调递减,故只需证,
又因为,
故也即证,构造函数,
则等价于证明对恒成立.
由,则在上单调递增,
所以,即已证明对恒成立,
故原不等式成立.
法三:由,得,化简得,
不妨设,由法一知,.令,则,
代入,得,反解出,则,
故要证:,即证:,
又因为,等价于证明:,
构造函数,则,
令.
故在上单调递增,,
从而也在上单调递增,,即证成立,
也即原不等式成立.
例4.(25-26高三上·广东深圳·月考)已知函数,直线是曲线的一条切线.
(1)求的值,并讨论函数的单调性;
(2)若,其中,证明:.
【答案】(1),函数在上单调递减,在上单调递增
(2)证明见解析
【详解】(1)设直线与曲线相切于点,
,
又,即,
设,则,在上单调递增,
又,有唯一零点,
,解得,
,
则当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增.
(2)由(1)知,
当时,;当时,,
,
要证,只需证.在上单调递减,
只需证,又,
则只需证对任意恒成立.
设,
则,
设,则,
在上单调递减,.
又当时,,
在上单调递增,
,即在时恒成立,
又.故原不等式得证.
变式1.(25-26高三上·河北唐山·月考)已知函数.
(1)求函数的单调区间与极值;
(2)若,求证:.
【答案】(1)单调递增区间为和,单调递减区间为,极大值为,极小值为.
(2)证明见解析
【详解】(1)定义域为,,
令,解得或,
当时,;当时,.
的单调递增区间为和,单调递减区间为.
的极大值为,极小值为.
(2)证明:由(1)知.
令,则
.
令,则.
令,则.
在上恒成立,在上单调递增,
,在上恒成立,
在上单调递增,,
在上恒成立,在上单调递增,
,对任意恒成立.
,.
又,.
在上单调递增,,,即.
令,则
.
在上单调递增,
在上恒成立,
在上单调递增,,
对任意恒成立.
.又.
在上单调递增,且,
.由,得,
,.
变式2.(25-26高三上·江苏南京·月考)已知函数(是自然对数的底数).
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个零点分别为.
①求实数的取值范围;
②求证:.
【答案】(1)答案见解析
(2)①;②证明见解析
【详解】(1)由题意可得,,
当时,,在上单调递增;
当时,由解得,由解得,
所以,在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)①等价于有两个零点,
令,则,在时恒成立,∴在时单调递增,
∴有两个零点,等价于有两个零点.
∵ ,∴当时,,单调递增,不可能有两个零点;
当时,令,得,单调递增,
令,得,单调递减,∴,
若,得,此时恒成立,没有零点;
若,得,此时有一个零点;
若,得,∵,,
记,则,
记,则,
所以在上单调递增,所以,即,
故在上单调递增,所以,
即,
∴在,上各存在一个零点,符合题意,
综上,的取值范围为.
②因为,不等式两边同时取对数化简可得,
要证即证:,
即证,由(2)中①知,,∴只需证.
∵,,∴,,
∴ ,只需证.
设,令, 则,∴只需证 , 即证 ,
令,,则 ,,
即当时, 成立.∴,即.
变式3.(25-26高三上·浙江衢州·月考)已知函数().
(1)求的单调区间;
(2)若函数,是函数的两个零点,证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)函数的定义域为,
,
①当时,,则在上单调递增;
②当时,若,则,若,则,
则在上单调递增,在上单调递减.
综上,当时,单调递增区间为,无递减区间;
当时,单调递增区间为;单调递减区间为.
(2)由已知可得,可得,
由可得,要证,即证,
即证,即证,
由题意可知,令,即证,
构造函数,其中,即证,
,所以,函数在上单调递增,
当时,,故原不等式成立.
变式4.(25-26高三上·福建龙岩·月考)设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若有两个零点,,
①求a的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)①;②证明见解析
【详解】(1)由,,可得,
当时,,所以在上单调递增;
当时,令,得,令,得,
所以在单调递减,在单调递增;
(2)①因为函数有两个零点,由(1)得,
此时的递增区间为,递减区间为,有极小值
当,,当,在上有一个零点,
当,,当,在上有一个零点,
所以由可得
②证明:由(1)可得的极小值点为,则不妨设.
设,,
可得,,
所以在上单调递增,所以,
即,则,,
所以当时,,且.
因为当时,单调递增,所以,即
设,,则,则,即.
所以,.
设,则,所以在上单调递减,
所以,所以,即.
综上,
2
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