内容正文:
利用导数研究函数的零点
题型一 判断函数零点的个数
规律与方法:利用导数判断函数零点个数的方法:
(1)函数的性质和零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间上是连续不断的曲线,且,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(2)数形结合法:将函数的零点转化为方程解的个数,若能分离参数,将参数分离出来后,用表示参数的函数,作出该函数的图像,利用数形结合研究函数零点问题.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
【例1】 已知函数f(x)=ax-ln x-2.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值; (2)讨论函数f(x)的零点个数.
练习:
1.函数的图象与直线恰有两个公共点,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或
2.(2025·安徽·模拟预测)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.已知函数且在上的最大值为,
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明
题型二 根据零点情况求参数取值范围
规律与方法
已知函数(方程)零点的个数求参数范围常见方法
①函数在定义域上是单调函数,满足零点存在性定理.
②若函数不是严格的单调函数,则求最小值或最大值结合图象分析.
③分离参数后,数形结合,讨论参数所在直线与函数图象交点的个数.
【例2】 已知,
(1)求的极值; (2)若函数存在两个零点,求的取值范围.
练习
1.已知函数在定义域内不存在零点,则实数的取值范围为 .
2.若函数有唯一零点,则 .
3.函数f(x)=x3+ax2+bx+c(a,b,c∈R)的导函数的图象如图所示:
(1)求a,b的值并写出f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)有三个零点,求c的取值范围.
题型三 函数零点的证明问题
规律与方法
函数零点证明问题,注意是分类讨论,结合零点存在性定理研究零点个数,部分问题需要结合隐零点分析,
【例3】 (2025·安徽淮北·二模)已知函数
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)求证:当时,有且仅有一个零点.
练习 (25-26高三上·河北·期末)已知函数.
(1)当时,证明::
(2)证明:当时,仅有1个零点;当时,有2个零点.
题型四:整数解问题
规律与方法:
整数解问题:1.数形结合 2.找出满足题意的整数 3.列出不等式(临界值)
【例4】(25-26高三上·山东·开学考试)若关于的不等式有且只有一个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
练习:
1.设函数,若有且仅有两个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,若不等式的整数解有且仅有两个,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2025·甘肃·模拟预测)若关于的不等式有且只有两个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
课后作业
基础题组
1.函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津河北·模拟预测)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.函数的零点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.若函数有且仅有一个零点,则实数c的取值范围是
5.(2023·全国乙卷·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 函数有且只有一个零点,则的取值是
7. 已知函数.
(1)求在处的切线方程; (2)证明:函数只有一个零点;
8.已知函数.
(1)求的单调区间及最小值;(2)令,求的零点个数.
能力提升
9.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)设函数,若有且仅有2个整数解,则的最大值为( )
A. B. C. D.
10.(2025·湖南益阳·三模)若函数有两个零点,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.已知函数,若函数恰有2个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
12.关于的方程恰好有4个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.已知函数有两个零点,则的取值范围是
14.(多选题)已知,则函数的零点的个数可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
15.(2025·重庆·三模)已知函数,函数在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)讨论的零点个数.
16.(25-26高三上·江苏苏州·期末)已知函数,(且).
(1)设的导函数为.
①若与有相同的零点,求的值;
②若对任意,都有,求的取值范围;
(2)若存在唯一的实数,使得,求的取值范围.
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利用导数研究函数的零点
题型一 判断函数零点的个数
规律与方法:利用导数判断函数零点个数的方法:
(1)函数的性质和零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间上是连续不断的曲线,且,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(2)数形结合法:将函数的零点转化为方程解的个数,若能分离参数,将参数分离出来后,用表示参数的函数,作出该函数的图像,利用数形结合研究函数零点问题.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
【例1】 已知函数f(x)=ax-ln x-2.
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值; (2)讨论函数f(x)的零点个数.
解(1)当a=1时,f(x)=x-ln x-2(x>0),f'(x)=1-(x>0),令f'(x)>0,则x>1;令f'(x)<0,则0<x<1.
故函数f(x)的单调递增区间是(1,+∞),单调递减区间为(0,1),当x=1时,函数取极小值f(1)=1-ln 1-2=-1,无极大值.
(2)令f(x)=ax-ln x-2=0,因为x>0,所以a=.
记g(x)=,则有g'(x)=,令g'(x)>0,则0<x<;令g'(x)<0,则x>.故g(x)在0,内单调递增,在,+∞上单调递减,从而g(x)max=g=e.
当x→0时,<0,当x→+∞时,>0且趋近于0.
作出函数g(x)的图象(如图所示),因此
当a>e时,直线y=a与y=g(x)的图象没有交点;
当a=e或a≤0时,直线y=a与y=g(x)的图象有1个交点;
当0<a<e时,直线y=a与y=g(x)的图象有2个交点.
综上,当a>e时,函数f(x)没有零点;当a=e或a≤0时,函数f(x)有1个零点;当0<a<e时,函数f(x)有2个零点.
练习:
1.函数的图象与直线恰有两个公共点,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】D 设,其中,则,令可得,列表如下:
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,函数的极大值为,极小值为,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.
2.(2025·安徽·模拟预测)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】利用导数求出函数的单调区间,再由零点存在性定理判定零点个数即可.
【详解】,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,,
当时,,所以当时,,无零点;
而,,且函数在上单调递增,故有一个零点.
故选:B
3.已知函数且在上的最大值为,
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明
【答案】(1)(2)2个零点.
【分析】(1)由题意,可借助导数研究函数上的单调性,确定出最值,令最值等于,即可得到关于a的方程,由于a的符号对函数的最值有影响,故可以对a的取值范围进行讨论,分类求解;(2)借助导数研究函数f(x)在(0,π)内单调性,由零点判定定理即可得出零点的个数.
【详解】(1)由已知得f′(x)=a(sinx+xcosx),对于任意的x∈(0, ),
有sinx+xcosx>0,当a=0时,f(x)=− ,不合题意;
当a<0时,x∈(0,),f′(x)<0,从而f(x)在(0, )单调递减,
又函数f(x)=axsinx− (a∈R)在[0, ]上图象是连续不断的,
故函数在[0, ]上的最大值为f(0),不合题意;
当a>0时,x∈(0, ),f′(x)>0,从而f(x)在(0, )单调递增,
又函数f(x)=axsinx− (a∈R)在[0, ]上图象是连续不断的,
故函数在[0, ]上上的最大值为f()=a−=,解得a=1,
综上所述,得;
(2)函数f(x)在(0,π)内有且仅有两个零点。证明如下:
由(I)知,f(x)=xsinx−,从而有f(0)=− <0,f()=π−32>0,
又函数在[0, ]上图象是连续不断的,所以函数f(x)在(0, )内至少存在一个零点,
又由(I)知f(x)在(0, )单调递增,故函数f(x)在(0, )内仅有一个零点。
当x∈[,π]时,令g(x)=f′(x)=sinx+xcosx,
由g()=1>0,g(π)=−π<0,且g(x)在[,π]上的图象是连续不断的,
故存在m∈,π),使得g(m)=0.
由g′(x)=2cosx−xsinx,知x∈(,π)时,有g′(x)<0,
从而g(x)在[,π]上单调递减。
当x∈,m),g(x)>g(m)=0,即f′(x)>0,
从而f(x)在(,m)内单调递增
故当x∈(,m)时,f(x)>f(π2)=π−32>0,
从而(x)在(,m)内无零点;
当x∈(m,π)时,有g(x)<g(m)=0,即f′(x)<0,
从而f(x)在(,m)内单调递减。
又f(m)>0,f(π)<0且f(x)在[m,π]上的图象是连续不断的,
从而f(x)在[m,π]内有且仅有一个零点。
综上所述,函数f(x)在(0,π)内有且仅有两个零点。
题型二 根据零点情况求参数取值范围
规律与方法
已知函数(方程)零点的个数求参数范围常见方法
①函数在定义域上是单调函数,满足零点存在性定理.
②若函数不是严格的单调函数,则求最小值或最大值结合图象分析.
③分离参数后,数形结合,讨论参数所在直线与函数图象交点的个数.
【例2】 已知,
(1)求的极值; (2)若函数存在两个零点,求的取值范围.
【解析】(1)令且,则,
当时,当时,
所以在上递增,上递减,
故的极大值为,无极小值.
(2)由题设,有两个根,即与有两个交点,
由(1)知:在上递增,上递减,
在上,在上,且当趋向正无穷时趋向于0,
综上,只需,即.
练习
1.已知函数在定义域内不存在零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【详解】当时,由,此时函数无零点;
当时,对任意的恒成立,函数在上单调递增,
且当时,,当时,,此时存在一个零点,不符合题意;
当时,由可得,由可得,
由可得,所以函数的单调减区间为,单调增区间为,
所以,因为函数不存在零点,
所以,可得,解得.
综上所述,当函数不存在零点时,,
2.若函数有唯一零点,则 .
【答案】0
【解析】有1个零点,则方程有1个实数根,
令,则,
当时,单调递增;
当时,单调递减,
所以,又当时,;当时,,
所以要与的图象有一个交点,则,解得.
故答案为:0
3、函数f(x)=x3+ax2+bx+c(a,b,c∈R)的导函数的图象如图所示:
(1)求a,b的值并写出f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)有三个零点,求c的取值范围.
【解】 (1)因为f(x)=x3+ax2+bx+c,
所以f′(x)=x2+2ax+b.
因为f′(x)=0的两个根为-1,2,
所以
解得a=-,b=-2,
由导函数的图象可知(图略),当-1<x<2时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当x<-1或x>2时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
故函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(2,+∞),单调递减区间为(-1,2).
(2)由(1)得f(x)=x3-x2-2x+c,函数f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上是增函数,
在(-1,2)上是减函数,所以函数f(x)的极大值为f(-1)=+c,极小值为f(2)=c-.
而函数f(x)恰有三个零点,故必有
解得-<c<.所以使函数f(x)恰有三个零点的实数c的取值范围是.
题型三 函数零点的证明问题
规律与方法
函数零点证明问题,注意是分类讨论,结合零点存在性定理研究零点个数,部分问题需要结合隐零点分析,
【例3】 (2025·安徽淮北·二模)已知函数
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)求证:当时,有且仅有一个零点.
【解析】(1)若,则,
所以,函数在处的切线方程为;
(2)的定义域为,
当时有且仅有一个零点4:
当时,,函数递增,由,知存在唯一零点;
当时,令得,
当时,函数递增:
当时,函数递减;
当时,函数递增:
当时,,所以,函数无零点;
因为当时递减,当时递增,
且,所以存在唯一零点.
综上所述,当时,有且仅有一个零点.
练习 (25-26高三上·河北·期末)已知函数.
(1)当时,证明::
(2)证明:当时,仅有1个零点;当时,有2个零点.
【解析】(1)当时,,
则.
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以,即.
(2),当时,.
当时,令,得单调递减,
令,得单调递增,
又,函数在处取得极小值,
故在上的唯一零点是
所以当时,仅有1个零点.
当时,令,得单调递减,
令,得单调递增,
因为,所以,则,
又,当时,,所以必存在唯一的,使得,
所以当时,有2个零点.
题型四:整数解问题
规律与方法:
整数解问题:1.数形结合 2.找出满足题意的整数 3.列出不等式(临界值)
【例4】(25-26高三上·山东·开学考试)若关于的不等式有且只有一个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意得只有1个整数解,利用导数分析函数的单调性,令,则的图象是一条过定点的直线,画出函数图象,结合图象分析即可求解.
【详解】因为,,所以,
令,则,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
当时,,当时,,且,
令,则的图象是一条过定点的直线,
当时,不符合题意;
则,如图,当的图象经过时,
直线的斜率分别为,
不等式只有1个整数解,
由图可知.
故选:.
练习:
1.设函数,若有且仅有两个整数解,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,,由题意知,函数在直线下方的图象中只有两个点的横坐标为整数,分析函数的单调性,数形结合,可求的取值范围.
【详解】设,,由题意知,函数在直线下方的图象中只有两个点的横坐标为整数,
,当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增.
所以函数的最小值为.
又,,.
直线恒过定点且斜率为,
则①,,且,解得;
②,且,解得.
故选:D
2.已知函数,若不等式的整数解有且仅有两个,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意当等价于,设函数,利用导数求出的最小值,再结合的图象可知当仅有两个整数解,则可求得,从而可求解.
【详解】由得:,令,则,
令,则在R上恒成立,
所以在R上单调递增,由,,
所以,使得,
当时,,即,所以单调递减,
当时,,即,所以单调递增,
所以,如图所示,因为不等式的整数解有且仅有两个,
即的整数解有且仅有两个,,,,
所以有:,解得.故B正确.
故选:B.
3.(2025·甘肃·模拟预测)若关于的不等式有且只有两个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,利用导数法研究函数的单调性,再结合特殊点及一次函数的性质画出函数的大致图象,根据图象列不等式组求解即可.
【详解】设,
则不等式即有且只有两个整数解.
因为,且,
所以当时,单调递增,
当时,单调递减.
当时,,当时,,当时,,
当无限趋向于负无穷大时,无限趋向于负无穷大,
当无限趋向于正无穷大时,无限趋向于0.
因为函数在上单调递增,,,,
则,
函数的大致图象如图
由图可知,要使有且只有两个整数解,这两个整数解必然是0,1,
所以解得.又,所以.
故选:C.
课后作业
基础题
1.函数的零点所在区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由零点存在定理结合函数单调性即可判断.
【详解】因为函数定义域为与均在上单调递增,
所以在上单调递增且连续,
又,即,
所以由零点存在定理可得的零点所在区间为.
故选:B.
2.(2025·天津河北·模拟预测)函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】应用导数研究函数的区间单调性,结合区间值域及零点存在性定理判断零点个数.
【详解】由题设且定义域为,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,故,
当或时,故在定义域上有2个零点.
故选:C
3.函数的零点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】利用导数研究函数的单调性,进而得函数的极值,即可得函数的零点个数.
【详解】,,令,得或;令,得,
所以函数的单调递增区间为,,单调递减区间为,
所以函数的极大值为,极小值为,
当时,,当时,,所以函数的零点个数为2.
故选:C.
4.若函数有且仅有一个零点,则实数c的取值范围是
【答案】
【详解】定义域为R,
,
令得或,令得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故在处取得极大值,在处取得极小值,
且当趋向于时,趋向于,当趋向于时,趋向于,
要想函数有且仅有一个零点,需满足或,
即或,解得或.
5.(2023·全国乙卷·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】写出,并求出极值点,转化为极大值大于0且极小值小于0即可.
【详解】,则,
若要存在3个零点,则要存在极大值和极小值,则,
令,解得或,
且当时,,
当,,
故的极大值为,极小值为,
若要存在3个零点,则,即,解得,
故选:B.
6. 函数有且只有一个零点,则的取值是
【答案】
【详解】由,可得.
令,则,
则当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,故,
且当时,;当时,,
因函数有且只有一个零点,
即函数的图象与直线有且只有一个交点,故.
7. 已知函数.
(1)求在处的切线方程; (2)证明:函数只有一个零点;
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)构造函数,利用导数证明恒成立,再探讨在无零点,结合即可得证明.
【详解】(1)函数,求导得,则,又,
所以在处的切线方程为,即.
(2)当时,,,则恒成立,
在上无零点; 当时,;
当时,令,则,
令,则,即在上单调递增,
则,函数在上单调递增,
因此,则当,恒成立,在上无零点,
所以函数只有一个零点.
8.已知函数.
(1)求的单调区间及最小值;
(2)令,求的零点个数.
【详解】(1)由求导得:,
当时,,当时,,
即在上单调递减,在上单调递增.
故的单调递增区间为,单调递减区间为;
当时,;
(2)由可得,
则的零点个数即函数与直线图象的交点个数.
由(1)已得在上单调递减,在上单调递增,
且当时,,
又时,,当时,,
作出函数的图象.
由图知,当时,直线与函数的图象没有交点,此时函数无零点;
当时,直线与函数的图象有2个交点,此时函数有2个零点;
当或时,直线与函数的图象有1个交点,此时函数有1个零点.
能力提升
9.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)设函数,若有且仅有2个整数解,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先构造新函数,分析它的单调性,然后画出图象,要求的最大值,即求直线斜率的最大值.
【详解】,
令,则,
当时,,所以在上是单调减函数;
当时,,所以在上是单调增函数.
由可得,
根据题意,存在2个整数解使得,
则函数与直线的图象有2个横坐标为整数的交点,直线必过点,
函数在处的导数,则切线方程为且经过点,
即此时直线与相切,此时,又因为,
分析图象可知,另一个交点只能在处,且此时直线斜率能取最大,
即可以取最大值,,当直线过点时,则,解得.
故选:C.
10.(2025·湖南益阳·三模)若函数有两个零点,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分类讨论的值,再根据导数分析的单调性,结合函数有两个零点,即可求解范围.
【详解】函数的定义域为.
当时,令,在只有一个零点,不合题意;
当时,,
当时,,则在单调递增,,所以在只有一个零点,不合题意;
当时,令,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
又时,,
若有两个零点,则,
设,令,解得,
当时,,则在上单调递增,
当时,,则在上单调递减,
所以,
所以,
故选:C.
11.已知函数,若函数恰有2个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数与方程的关系,将函数的零点个数问题转化为方程的根的个数问题,进一步转化为两函数的交点个数问题,结合函数图象观察,分类讨论即得.
【详解】解:由题意知,要使得恰有2个零点,即有两个实数根.
当时,,令,可得;
当时,,令,可得.
在同一坐标系下,作出函数,和的图象,
如图所示,
由函数,可得,可得时,,,
故函数在处的切线方程为,
又由函数,可得,可得时,,
故函数在的切线方程为,
所以函数与只有一个公共点,
结合图象得:当时,恰有3个零点;
当时,恰有2个零点;
当时,恰有3个零点,
要使得恰有2个零点,则满足,
所以实数的取值范围为.
故选:C.
12.关于的方程恰好有4个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意将“方程恰好有4个不同的实数根” 转化为“直线与函数图象在恰好有两个不同的交点”,数形结合可得,解之即得.
【详解】由题意知,所以
,令,则得,
从而可转化为“直线与函数图象在恰好有两个不同的交点”.
而,当时,,当时,,
故在单调递增,在单调递减,
又∵,;当时,,
需使,即,
从而实数的取值范围为.
故选:D.
13.已知函数有两个零点,则的取值范围是
【答案】
【分析】因为,所以令,题意转化成有两个根,分和两种情况,当时,可转化成和有两个交点,通过导数画出的图象即可求解
【详解】,
令,显然该函数单调递增,,则有两个根,
当时,等式为,不符合题意;
故,等式转化为有两个根,即和有两个交点,
设,求导得,
故当时,,故在上单调递减;
时,,单调递增;
且当时,,,
故如图所示,由图可得,的取值范围是
14.(多选题)已知,则函数的零点的个数可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】BCD
【分析】根据求出的单调性与极值,确定的图象;令,解得或,结合的图象进行判断即可.
【详解】令,则或.
当或时,;当时,.
所以在和上单调递增,在上单调递减.
故时,取到极大值;时,取到极小值.
作图象,
令,则,解得或.
结合图象可知,
当时,有2个零点;当或时,有3个零点;
当时,有4个零点;当时,有5个零点.
故选:BCD
15.(2025·重庆·三模)已知函数,函数在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)讨论的零点个数.
【答案】(1),
(2)2
【分析】(1)求导得到表达式,由求出,再利用求出b.
(2)根据第(1)问得到和,令,对求导判断的单调性,依据正负,判断的单调性,得出最小是,算出小于0,再根据零点存在性定理即可判断零点个数.
【详解】(1)求导得到,
根据函数在点处的切线方程为,得到.
把代入得,
因为,所以,即.
又,解得.
(2)由第(1)问知,.
令,求导得.
当,,在递减;
当,,在递增.
,,所以存在唯一使,即.
当,,在递减;
当,,在递增,所以.
,又,,
根据零点存在定理,在和各有一个零点,共2个零点.
16.(25-26高三上·江苏苏州·期末)已知函数,(且).
(1)设的导函数为.
①若与有相同的零点,求的值;
②若对任意,都有,求的取值范围;
(2)若存在唯一的实数,使得,求的取值范围.
【解析】(1)因为,所以,
①由得,所以,所以.
②原问题转化为在时恒成立.
当时,原不等式可化为,即恒成立,
因为表示开口向下的抛物线,
所以不等式不恒成立;
当时,令,所以,得,
(ⅰ)当时,原不等式可化为,所以,
此时,所以的最大值为,所以,所以;
(ⅱ)当时,原不等式可化为,所以,
因为在上单调递增,所以,所以.
综上所述,.
(2)由题意知,方程有唯一解.
当时,原方程化为,由于,所以,
(ⅰ)当,即时,有(*),设,
所以,
所以在上单调递减,在上单调递增,,,
因为方程(*)有唯一解,所以,所以;
(ⅱ)当时,时,方程可化为(**),
设,则,所以在上单调递增,
又,所以时,方程(**)有唯一解;
当时,有,
又,方程有解;
所以时,原方程至少有两个解(舍去);
当时,原方程化为,
由于,所以(不合题意),
所以方程可化为,即,
由(ⅰ)可知在上单调递减,
所以时方程有唯一解,解得(舍去)或;
综上所述,的取值范围为.
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