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