上分专题09 利用导数研究函数的零点或方程的根-【学霸黑白题】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册(北师大版)

2026-05-11
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 本章小结
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.23 MB
发布时间 2026-05-11
更新时间 2026-05-11
作者 南京经纶文化传媒有限公司
品牌系列 学霸黑白题·高中同步训练
审核时间 2026-03-18
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来源 学科网

内容正文:

上分专题09利用导数研究函数的零点或方程的根 题课堂 命题密钥 函数的零点问题是利用导数求函数极值的重要应用,也是函数与方程数学思想的应用. 解决零点问题的选择题与填空题时,我们通常采取数形结合的思想方法,结合函数的图象进 行求解.2024年全国甲卷文科卷的第16题,就是一个参变分离后利用函数图象交点个数来求 解参数范围的问题 解答题中的常见命题方式为讨论函数的零点个数,或是已知函数零点个数求参数的取值 范围根据零,点存在定理,判断零点存在需要在零点左右两侧各找到一个值,并且满足这两个 值所对应的函数值异号. 考点觉醒 ●选填题中零点问题的解题步骤 y=fx)-a的零点个数台y=fx)与y=a的图象 交点个数 数形结合解 参变量分离,作出 对应函数的图象并 决零点问题 判断交点个数 y=fx)-gx)的零点个数台y=fx)与y=g(x)的 图象交点个数 ·参变量分离的分类 将参数完全分离到方程的另外一边,转化为函数 图象与水平动直线的交点个数 完全分离 临界情况为水平动直线经过函数的最值点 参变量分离 将x这样的项分离到方程的另外一边,转化为函 数图象与动直线的交点个数 不完全分离 临界情况为动直线与函数图象相切 ●解答题中零点问题的解题步骤 求函数的单调 函数的每个单调区间上最多只有一个零点,根据题目要求的零点 区间和极值 个数判断极值的符号 0 赋值法求零点 判断两侧单调区间是否存在零点,若存在零点,找到与相邻极值 所在区间 异号的点 黑白题·上分秘籍 23 实战演练 题组1判断或证明函数零点的个数 3.熱(2025·陕西西安高二月考)已知函数 1.整(2025·浙江杭州高二月考)已知函数 f(x)=ax2-x-In (ax),a<0. )=-a(2+1aeR (1)若a=-1,求f(x)的图象在点(-1,f(-1) 处的切线方程; (1)当a=3时,求f(x)的对称中心; (2)证明:f(x)只有一个零点. (2)证明:f(x)有唯一零点 2.#(2025·云南昆明高三月考)已知函数 4.格(2025·四川南充高三月考)已知函数 f(x)=e-ax(a∈R). f(x)=ae2+(a-2)e*-x. (1)求函数f(x)的极值; (1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点 (2)当a>0时,讨论函数f(x)零点的个数. (0,f(0))处的切线与两坐标轴围成的 三角形面积; (2)讨论函数f(x)的零点个数 24■数学1选择性必修第二册·BS 题组2已知函数的零点或方程的根的情况求9.#(2025·陕西咸阳高二期中)已知函数 参数 f(x)=21n x-x2+m. 5.*(2025·安徽宿州高二期中)已知函数 (1)若f(x)≤0恒成立,求实数m的取值 f(x)=ae-x2+3有两个不同的零点,则实数 范围; a的最大值为 (2)若)在[片]上有两个不同零点,求 A.0 B.2 C. D.2e 实数m的取值范围, 6.(2025·广东深圳高二月考)已知函数 x3+2x2+2 0,x≤0, f(x)= g(x)=f(x)-ax, In x x,0, 若函数g(x)有5个零点,则a的取值范围为 ( A.(0,2) c0) D. 11 '20'28 7.**(2025·黑龙江哈尔滨高二月考)已知 10.#(2025·安徽合肥高二期中)已知函数 函数f(x)=e*-a(x-1)有两个零点,则实数 a的取值范围是 Rs)-(x-2a)lnrij.uck 8.整(2025·江苏常州高二月考)设函数 (1)当a>0时,讨论函数f(x)的单调性; f(x)=xln x-(a+1)x+a+1,aER. (2)当x∈[1,+∞)时,函数f(x)有两个零 (1)讨论f(x)的单调性; 点,求a的取值范围. (2)若f(x)在区间[1,e]上有且只有一个零 点,求实数a的取值范围 黑白题·上分秘籍25 11.(2025,河南鹤壁高二期末)已知函数 12.(2025·江苏无锡高二期中)已知函数 f(x)=aln x-e*,g(x)=em-e*+(a-1). (In x+x). 代x=2+其中>0 (1)若f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线 (1)讨论f(x)的单调性: 方程为y=ex+b,求a+b的值; (2)已知neN且n≥2,求证:(1+,)(1+ (2)若f(x)在其定义域上不具有单调性, 求实数a的取值范围; 3)(+)小-(1+是)e; (3)若f(x)与g(x)的图象恰有两个不同的 交点,求实数a的取值范围. (3)若函数g(x)=k21nx-x-二+2有三个不 同的零点,求正数k的取值范围, 26■数学1选择性必修第二册·BSe(0,+).则'()-22,令()>0,得0cx<1: 23 令h'(x)<0,得x>1,所以函数h(x)在(0,1)上为增函数,在 (1,+)上为减函数,又A(0=0,A(1)=名,且s>0时, 0,所以。e0)】 10.(1)解:/(x)的定义域为(0,+0),f'(x)=1-an¥,令 x2 f'(x)=0得x=el-,令f'(x)>0得0<x<e-,令f'(x)<0得 ,…代x)在(0,e-a)上单调递增,在(e1,+∞)上单 调递减 (2)证明:由(1)知f(x)m=f(e)=a+lne 1 el-a= a=1,fx)=1+n,要证fx)≤g(),即证1+n≤ ec-b,即证1+lnx≤xe-bx,即证es+h-(bx+lnx)-1≥0, 构造函数h(x)=e-x-1,x∈R,则h'(x)=e-1,令 h'(x)>0得x>0,令h'(x)<0得x<0,∴.h(x)在(0,+∞)上 单调递增,在(-∞,0)上单调递减,.h(x)≥h(0)=0, 即e-x-1≥0恒成立,当且仅当x=0时等号成立.beR, xe(0,+o),.x0∈(0,+∞),使得bx0+lnx0=0, .ea-(bx+lnx)-l≥0恒成立,故对于任意的beR, f(x)≤g(x)恒成立. 11.解:(1)因为f(x)=e-x-1,定义域为R,f'(x)=e-1,由 f'(x)<0可得x<0,由f'(x)>0可得x>0,所以f(x)单调递 减区间为(-∞,0),单调递增区间为(0,+∞),所以f(x)在 x=0处取得极小值,且极小值为f(0)=0,无极大值. (2)当a<0时,若[日小,对v[日,小使 得g(x)≥f(x2),则g(x1)≥∫(x2)m,由(1)可知,函 数在日,1小上单调适塔,放当名e[合,小时。 f()=f1)=e-2,当xe[,1]时,g(e)=ahx-, 其中a<0,则g()=-1<0,此时,函数g()在[日,1] 上为减函数,故当e[日,1]时,8()=g(日) -a。,所以-a-。≥e-2,解得a≤-e- 的取值范围是-0,-e-+2]】 e 12.解:(1)函数f(x)=a-b,f'(x)=alna,f'(0)=lna, g(x)=-x2+xlna,则g'(x)=-2x+lna,g'(0)=lna,因为 函数f(x)与g(x)在x=0处有相同的切线,则在x=0有相 同的函数值,即f0)=g(0),1-b=0,解得b=1. (2)当b=0时,h(x)=f(x)-g(x)=a-(-x2+xlna)=a+ x2-xlna,求导得h'(x)=lna(a*-1)+2x,当a>1时,na> 0,h'(x)在[-1,1]上单调递增,且h'(0)=0,当x∈[-1, 0)时,h'(x)<0,即h(x)单调递减,当x∈[0,1)时, h'(x)>0,h(x)单调递增,所以h(x)m=h(0)=1, h(x)m=max{h(-1),h(1)},h(-1)=+1+lna,h(1)= a+1-ha,h(1)-h(-1)=a-1-2na,令c(a)=a- a 2a,则ca)=(1-)广≥0,所以c(o在(1,+j上 单调递增,c(a>G1)=0,即(1)>-),由1h 参考答案 h(x2)l≥e-1,可得h(x)ms-h(x)mn=a+1-lna-1=a- na≥e-l,令m(a)=a-lna,a>l,对m(a)=a-lna求导得 '(@1->0,所以m(@在(1,+∞上单调递增 又m(e)=e-1,所以a≥e:当0<a<1时,lna<0,h'(x)在 [-1,1]上单调递增,且h'(0)=0;当x∈[-1,0)时, h'(x)<0,h(x)单调递减;当xe[0,1]时,h'(x)>0,h(x) 单调递增,所以h(x)nn=h(0)=1,h(x)x=max{h(-1), h(1),h(1)=a+1-na,h(-1)=1+1+na,h(1)- A-1=ed2na=6(e).6(@)=(1-)八>0,所以 G(a)在(0,1)上单调递增,所以G(a)<G(1)=0,所以 h(1)<h(-1),所以h(x)m=h(-1)=工+1+na,由 1 lh(x1)-h(x2)1≥e-1,可得h(x)mx-h(x)im=与+ na≥e-l,令n(a)=+lna,0<a<1,n(a)=a a2<0,所以 a(a)在(0,1D内单调递减,又n(日) e =e-1,所以0<a≤ 。综上,实数a的取值范两是(0,]U[s,) 上分专题09利用导数研究函数的 零点或方程的根 1.(1)解:当a=3时x)=号2-32-3-3,设x)的对称中 心为(m,m),则f(x*m)+-x+m)=2n,所以写((x+m)- 3(+m)2-3(x+m)-3+写(-x+m)2-3(-xtm)2-3(-xt m)-3=2n,整理得(2m-6)+子m-6m2-6m-6-2n=0,所 (2m-6=0, 以仔-66m6-2a=0,解得.所以到的对 称中心为(3,-30). -3a= (2)证明:由于+x+1>0,所以(x)=0等价于2产 0,设8()13a,则g()=2t3》 x3 (x2+x+1)2 [(x+1)+21≥0,当且仅当x=0时g(x)=0,因此g() (x2+x+1)2 在(-∞,+∞)上单调递增,即g(x)至多有一个零点,从而 fx)至多有-个零点.又因为f(3a-1)=-6a2+2a-3 121 -6(a6)厂6<03a+1)=3>0,故)在(3a-1,3a+1) 内存在零点,综上所述,可知代x)有唯一零点. 2. 解:(1)由题可知函数f(x)定义域为R,f'(x)=e-a为增函 数,所以当a≤0时,f'(x)>0恒成立,此时f(x)为R上的增 函数,无极大值也无极小值;当a>0时,令f'(x)=0→x= lna,故当x∈(-o,lna)时,f'(x)<0,f(x)在(-o,na)上 单调递减,当xe(lna,+o)时,f'(x)>0,fx)在(lna, +∞)上单调递增,所以f(x)存在极小值为f(lna)=e- alna=a-alna,无极大值.综上,当a≤0时,f(x)无极大值也 无极小值;当a>0时,f(x)存在极小值为a-alna,无极大值. (2)当a>0时,由(1)知fx)在(-∞,lna)上单调递减,在 白题65 (lna,+o)上单调递增,f(x)有最小值为f(x)m=a- alna=a(1-lna),所以当0<a<e时,f(x)min>0,f(x)无零 点;当a=e时,f(x)m=0,f(x)有1个零点;当a>e时, f(x)min =f(In a)<0,f(-1)=e+a>0,f(2In a)= e-2alna=a(a-2na)=alhg三>0,故x)有2个零点综 a2 上,当0<a<e时,fx)无零点;当a=e时,fx)有1个零点; 当a>e时f(x)有2个零点. 3.(1)解:若a=-1,则f(x)=-x2-x-ln(-x),所以f(-1)=0, fe)=-2-1,f"(-1)=2,故)的图象在点(-1-10) 处的切线方程为y=2x+2. (2)证明:因为a<0,所以f(x)的定义域为(-∞,0),且 f'()=2aw-*-1令u(x)=2a2-x-1(a<0),令u(x)=0, 得2m2-1=0当4=1+8a≤0,即a≤-令时,u()≤0, f'(x)≥0,f(x)在(-o,0)上单调递增.当A=1+8a>0,即 8<a<0时,方程2a2-x-1=0的解为=1+1+80 Aa ,x2三 11+8a,且<,<0当xe(-0,)U(,0)时,u()< 0f'(x)>0;当xe(x1,x2)时,u(x)>0,f'(x)<0.故fx)在 (-∞,x1)和(x2,0)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减. 当a≤日时)在(-,0)上单调递增,因为f(日)=0, 所以)只有-个零点当1 <a<0时fx)在(-∞,x1)和 8 (x2,0)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减.因为1+ V1+8a<4,所以l++8a<1,因为a<0,所以++8a 4 4a 放<0因为f(日)-0,所以到在(-m,) 上有一个零点.由题意得,f(x)极小值=f(2)=a好-x2 h(a,.由∫"()=0得,2a--1=0,所以a= 2x <0,即 s1所以)受h(分)令加 子(片1.圆e22当 (-∞,-2)时,g'(x)<0;当x∈(-2,-1)时,g'(x)>0,故 g(x)在(-,-2)上单调递减,在(-2,-1)上单调递增,所 以g(到≥g(-2)=h40,所以f(m=f)>0,所 以f(x)在(x1,0)上没有零点,即f(x)在(-∞,0)上只有一个 零点综上f(x)只有一个零点. 4.解:(1)当a=2时,f代x)=2e2“-x,求导得f'(x)=4e2“-1, 则f'(0)=3,而f(0)=2,于是曲线y=f(x)在点(0f(0)处 的切线为y-2=3(x-0),即y=3x+2,直线y=3x+2交x轴于 点(号,0小,交y箱于点(0,2),所以面线y=)在点 (00)处的切线与两坐标轴围成的三角形面积s=)× 3 (2)函数f(x)=ae24+(a-2)e-x的定义域为(-o,+o),求 导得f'(x)=2ae2+(a-2)e-1=(ae-1)(2e*+1),当a≤0 时,则f'(x)<0,函数f(x)在(-0,+∞)上单调递减,显然 f0)=2a-2<0,当x<2a-2时,0<e2<1,0<e<1,则a<ae2< 选择性必修第二册·BS 0,a-2<(a-2)e<0,2a-2<ae2+(a-2)e<0,-x>-2a+2,于 是f(x)>0,因此函数f代x)有唯一零点;若a>0,由f'(x)=0 得x=-lna,当x∈(-,-lna)时,f'(x)<0,当x∈ (-na,+∞)时f'(x)>0,则fx)在(-∞,-lna)上单调递减, 在(ha,+a)止单润道增f(到a--ha)=1-+ha, 显然函数g(a)=1-】+na在(0,+0)上单调递增,g(1) 0.当a>1时,f(x)n=g(a)>0,函数fx)无零点;当a=1 时f(x)mim=g(1)=0,函数f(x)有唯一零点;当0<a<1时, f(x)mn=g(a)<0,当x<a-2时,0<e2<1,0<e'<1,则0<ae2< a,a-2<(a-2)e<0,-x>-a+2,于是f(x)>0,函数fx)在 (-0,0)上有一个零点,当21+n2-时,显然1+h2-> -na,e>e.2-0,ae产+(a-2)e=e[ae-(2-)]>e[e(2- a)-(2-a)]=e(e-1)(2-a)>e,因此fx)>e*-x,令 h(x)=e-x,x>0,求导得h'(x)=e-1>0,即h(x)在 (0,+∞)上单调递增,h(x)>h(0)=1,于是f(x)>e-x>0,从 而函数f(x)在(0,+o)上有一个零点,于是当0<a<1时,函 数f(x)有两个零点,所以当a≤0或a=1时,函数f(x)有1个 零点;当0<a<1时,f(x)有两个零点;当a>1时,f(x)无 零点 5.C解析:令)=0,即得ae-+3=0,即方程a--3有两 个不同的解,即直线y=a与曲线g(x)=-3有两个不同的 交点,可得g)-24=+3-2-3-(+1(-3),所 e e* 以当x∈(-∞,-1)或x∈(3,+∞)时,g(x)<0,g(x)单调递 减;当x∈(-1,3)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,所以当x=-1 时,g(x)有极小值为g(-1)=-2e,当x=3时,g(x)有极大 为6(3)=日,当x→+∞时,g()→0,且当1x1≥3 g()≥0,所以作出函数g(x)-3的图象如图所示,所以 ex 实数a的最大值为 3 e -10 3 /y=g(x) 。D解析:当x≤0时,由g()=)-x=0,得x+22+列- ax=0,显然x=0是g(x)=f(x)-ax的一个零点,再当x≠0 时,有+2x+21 +20a,作出图象可得:当x=-1时,y=1-2+ 211 2020' =-1 +2+ 21 20 所以当a∈ (2)时,g(x)=)-x在x<0有两个零 20’20/ 白题66 点:再当>0时,由g()=)-a=0,得-a=0,整理 12xln x 得如,令兰求导得y 1-2nx,令 x2 x4 x3 y=1-2=0,得x=6.当xe(0,6)时,y=1-21血0,所 x3 x3 以y-产在区间(00)上单调道增,当e(6,+)时, y-1-2血<0,所以y-产在区间(6,+m)上单调递减,作 x3 出图象, =x) y=0 所以由图可得:当ae(0,2e时,(x)=fx)-ax在x>0有 两个学点又由于(如动)n(0,云)-(02).所以 要使得&:)归)-as有五个零点的参数ae(02)】 7.(e2,+o)解析:函数f(x)=e-a(x-1)有两个零点,可转 化为方程e*=a(x-1)有两个根,进一步转化为y=e*与y= a(x-1)的图象有两个交点.当y=e与y=a(x-1)相切时, 恰有一个交点,且y=a(x-1)是一条过定点(1,0)的动直线, 令g(x)=e,则g'(x)=e设g(x)上有一点(,eo),在该 点处的切线方程为y-e0=eo(x-xo),将(1,0)代入可解得 xo=2,故该切线的斜率为e2,所以当a=e2时,两函数图象 恰有一个交点,当直线y=a(x-1)的斜率大于e2时,两函数 有两个交点,故a>e2. 8.解:(1)f'(x)=lnx-a,由f'(x)=0得x=e,当0<x<e时, f'(x)<0;当x>e时,f'(x)>0,所以f(x)在(0,e)上单调递 减,在(e,+∞)上单调递增. (2)由于f(1)=0,只需f(x)在区间(1,e]上没有零点,由 (1)知,①当e“≤1时,即a≤0时,f(x)在区间(1,e]上单调 递增,1<x≤e时f(x)>f(1)=0,符合题意;②当e“≥e时,即 a≥1时,f(x)在区间(1,e]上单调递减,1<x≤e时,f(x)< f(1)=0,符合题意;③当1<e“<e时,即0<a<1时,fx)在 (1,e“)上单调递减,在(e“,e)上单调递增,只需f(e)=a+1- ac<0即可,所以。0<1,综上,a的取值范固是(-,0]U 9.解:(1)若f(x)≤0恒成立,即2lnx-x2+m≤0在(0,+∞)上 恒成立,所以m≤x2-2lx在(0,+)上恒成立,令g(x)= 、x2-2nx,g(x)=2x-2=2x,当0<x<1时,g(e)<0,当目 x>1时,g(x)>0,所以g(x)在(0,1)上单调递减,在 (1,+∞)上单调递增,所以g(x)m=g(1)=1-2n1=1,所 以m≤1.即实数m的取值范围为(-∞,1]. (2)fx)=2nx-2+m,则f'()=2-2x=2(+1)(x-l 3 因为e[后,e],当f()=0时,=1当。<<1时, f'(x)>0,当1r<e时f'()<0,所以函数x)在[,1) 上单调递增,在(1,e]上单调递减.故f(x)在x=1处取得极 参考答案 大值1)=m-1又f(日)=m-2是e)=m+2-ee) f(日)=4-2+<0,则f(e)<f(日),所以)在 [日…]上的最小值是e).又)在[日,…]小上有两个零 f1)=m-1>0, 点,则 付)-20,将程1kn62+尽因比交 数m的取值范固是(1,2] 10.解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),易知f'(x)= (2x-2a)(lnx+1)=2(x-a)(lnx+1),令f'(x)=0,解得 出1=a,名=当0<a<时,xe(0,)f'(x>0,e (a,日)f到0xe(日+=)f'(到>0到的单 现造增区间为〔0,心)和(仁,+:))的单调递波区间 为(0,。):当a=。时,f()≥0恒成立,)在 (0,+)上单调递增;当a>时,xe(0,。)"()> 0,xe(日,a)f'(到<0,xe(a,+∞)f'(x)>0,) 的单调递增区间为(0,)和(0,+),)的单调递减 区间为(日) (2)f'(x)=2(x-a)(lnx+1),x∈[1,+o).当a≤1时, f'(x)≥0,则f代x)在[1,+∞)上单调递增,∴f(x)≥f(1), 即fx)≥2,函数x)在[1,+0)上没有零点当a>1时, xe(1,a),f'(x)<0;x∈(a,+∞),f'(x)>0,∴.f(x)在 (1,。)上单调递减,在(a,+)上单调递增,)=弓> 0f(2a)=2a2>0,因此要使得f(x)在[1,+∞)上有两个零 点,只需f()n=@)<0心2(-lna+号)k0,解得a> e.综上,a的取值范围为(E,+o). 11.解:(1)fx)=alnx-e,f'(x)=a-e,f'(1)= a-e=e,则a=2e.:f1)=-e,.-e=e+b,b=-2e,.a+b=0. (2)由题可知)的定义减为(0+)了()=兰-。 (a-e).令p(x)=a-e,其中x>0,则函数p(x)在 (0,+∞)上有异号零点,则p'(x)=-(x+1)e<0对任意的 x>0恒成立,故函数p(x)在(0,+0)上单调递减.因为 p(a)=a-ae=a(1-e)<0,故只需p(0)=a>0即可,即 p(0)·p(a)<0,由零点存在定理可知,存在x∈(0,a),使 得p(x)=0,即f'(x)=0,当x∈(0,x)时,P(x)>0, f'(x)>0,即函数fx)在(0,xo)上单调递增,当x∈(x,+∞) 时,p(x)<0f'(x)<0,即函数f(x)在(xo,+∞)上单调递减, 此时x=为函数f(x)的极大值点,故当f(x)在其定义域 上不具有单调性,a的取值范围是(0,+∞). (3)若f(x)与g(x)的图象恰有两个不同的交点,则关于x 的方程f(x)-g(x)=0恰有2个不同的实根.f(x)- g(x)=-e-ax+lnx+x,∴关于x的方程-e-ax+lnx+x=0 白题67 即方程e“+ax=lnx+x=en+lnx恰有2个不同的实根. 设m(x)=e+x,∴.方程m(ax)=m(lnx)恰有2个不同的 实根.:m'(x)=e+1>0对任意的x∈R恒成立,m(x)是 增函数,方程ax=1nx,即a-血*恰有2个不同的实根 ! 设()兰则6()的图象与直线y=a恰有2个交 点,h'()=h,令()=0,可得x=e,心当0<x8 时,h'(x)>0,当x>e时,h'(x)<0,∴.h(x)在区间(0,e)上 单调递增,在区间(e,+o)上单调递减,∴.h(x)mx= A(e)=,又(1)=0,当>1时,A(x)>0,当0<a< 时,h(x)的图象与直线y=a恰有2个交点,即实数a的取 值范围为(0,。)) 12.(1)解:函数x)定义域为(0,+),又f'(x)=2 ,1 1 ! -+2-1,设m(x)=-2+2kx-1,则4=4(-1),①当 x2 0<k≤1时,△≤0,f'(x)≤0恒成立,且至多一点处为0,函 数f(x)在(0,+∞)上单调递减;②当k>1时,△>0,m(x)有 两个零点x1=k-√2-1>0,2=k+√2-1>0,则当0<x<x 或x>x2时,m(x)<0,即f'(x)<0;当x1<x<x2时,m(x)>0, 即f'(x)>0,即函数f(x)在(0,x1),(x2,+∞)上单调递减, 在(x1,x2)上单调递增,所以当0<k≤1时,f(x)的单调递减 区间为(0,+∞);当k>1时,f(x)的单调递减区间为 (0,k-√2-1),(k+√2-1,+∞),单调递增区间为 (k-√2-1,k+√2-1). (2)证明:由(1)知,当k=1时,x∈(1,+∞)时,fx)= 2出+)=0,则h空令1aeN. 21 4n-2 2 是))h(绿)h(是s( )()+() 2+ 2 3*2 2 子,所以(+)(+京)(1+草)小-( n*2 特)e(aeN显n≥2, (3)解:函数g()hx--士+2=nx-) (血是)(血是)由于与1同号,则 y=knx+二只有一个零点x=1,令t=E,由f(1)=0,则 √x g(x)有三个不同的零点等价于函数f(t)有三个不同的零 点,由(1)知,当0<k≤1时,x)在(0,+0)上单调递减不 合题意;当k>1时,由(1)知,f(x)的两极值点x1,x2满足 选择性必修第二册·BS x1x2=1.设f代t)中的两极值点为1,2(t1<2).所以t12=1, 得1<1<2,由f1)=0,则f(t)f(1)=0<ft2),由(2)知, 当1时山宁名则k5号石即u启风 此4)=2(4)-4+2(24)4+ 1-42 4<0,由零点存在性定理知,)在区间(42,4)上有 唯一的一个军点:显然)+()=2加6-6+ 当>1时,代)存在三个不同的零点,1,o,所以k的取 to 值范围是(1,+). 上分专题10“设而不求”解决 导函数零点不易求问题 1.解:(1)由题知,f'(x)=(x+1)e,令f'(x)=0得x=-1,且 x∈(-0,-1)时f'(x)<0x∈(-1,+∞)时,f'(x)>0,所以 f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,所 以当x=-1时,x)有极小值为f(-1)=-1故极小值为 e 日无极大值 (2)f(x)-g(x)=xe-nx-x+a≥0恒成立,令m(x)=xe- hr*a,e(0,+).则m(e)=(xt1)(e-士).,令 (到=c士e(0,+a)则(e到=e4空>0,所以(到 在0,+a)上单调避增,又a(分)=e-2<0,6(1)=e-D 0,所以3。=(经,1),使得()=0,即m(,)=0, 且e0-1=0,则h,=-0,当xe(0,0)时,m()<0:当 xe(xo,+∞)时,m'(x)>0,所以m(x)在(0,xo)上单调递 减,在(xo,+∞)上单调递增,故m(x)i=m(xo)=xoe0- nx0-xo+a=1+x-xo+a=1+a,因为m(x)≥0恒成立,即 m(x)mn=1+a≥0,即a≥-1.所以a的取值范围为 [-1,+∞). 2.解:(1)由)=2血+“f'(x)=2-a-2n,当e[1,e】 x2 时,2lnxe[0,2],若a≤0→2-a-2lnx≥0,即fx)在区间 [1,e]上单调递增;若a≥2→2-a-2lnx≤0,即f(x)在区间 [1,e]上单调递减;若0<a<2,令f'(x)>0→x<e,令 f'()<0=x>e,可知fx)在[1,e÷)上单调递增,在 (e片,e]上单调递减综上所述,a≤0时,x)在区间 [1,e]上单调递增;a≥2时,f(x)在区间[1,e]上单调递减; 0<a<2时fx)在[1,e宁)上单调递增,在(e片,e]上单 调递减。 (2)根据题意可知21血+0≤e+】-1→a≤2e+1--2hx 恒成立,设g(x)=x2e+1-x-2nx(x>0),则g'(x)=(2x+ e2-(+2()令a(e=0-1o0)= 白题68

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上分专题09 利用导数研究函数的零点或方程的根-【学霸黑白题】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册(北师大版)
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