暑假作业12 重难专题06:利用导数研究函数的零点或方程的实根(含隐零点)(巩固培优,5知识6题型巩固提升+能力培优+创新拓展)高二数学人教A版

2026-06-25
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 第五章一元函数的导数及其应用
类型 题集-专项训练
知识点 导数及其应用
使用场景 寒暑假-暑假
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 3.22 MB
发布时间 2026-06-25
更新时间 2026-06-25
作者 高中数学教辅专家孙小明
品牌系列 上好课·暑假轻松学
审核时间 2026-06-25
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58494609.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 聚焦导数研究函数零点问题,构建“概念-方法-技巧”三阶体系,系统整合零点判定、含参讨论及隐零点处理策略,培养数学思维与问题转化能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1(知识点1)|零点定义与存在定理|从方程实根到函数零点的转化,建立数形联系| |零点个数判定|3(知识点2+题型1)|单调区间分析+端点值符号判断|导数工具→函数单调性→极值→零点个数的推理链| |含参问题|5(知识点3+题型2-3)|参数分离优先,直接讨论为辅|分类讨论思想与函数图像交点问题的转化| |隐零点应用|4(知识点4-5+题型6)|设而不求+特征方程代换|超越方程求解困境的突破,培养抽象思维|

内容正文:

完成时间: 月 日 今日打卡:☐ 已完成 用时: min 自评勋章: 暑假作业12 重难专题06:利用导数研究函数的零点或方程的实根(含隐零点) 【知识点1 函数的零点与方程的实根关系】 1.函数的零点 (1)定义:使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点. (2)函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的解的关系: (3)零点存在定理 若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续的曲线,并且在区间端点的函数值一正一负,即f(a)·f(b)<0,则在开区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即在区间(a,b)内相应的方程f(x)=0至少有一个解. 【注意】(1)函数的零点是实数,而不是点,是方程f(x)=0的实根.零点一定在定义域内. (2)由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)f(b)<0,如图所示. 【知识点2 利用导数确定函数零点的个数】 第1步:求导 ,确定 的单调区间. 第2步:计算每个单调区间端点的函数值(或极限值:, 间断点). 第3步:对每个单调区间:若区间两端点函数值异号,则有且仅有一个零点;若同号且非零,则无零点;若端点值为0,则该端点为函数的零点(注意边界是否包含). 【知识点3 含参函数零点个数问题】 1.分离参数法(优先考虑): 将方程变形为,则原方程不等实根的个数⇔ 水平线 与 图像交点个数. 利用导数研究 的单调性、极值、渐近线,画出草图. 2.直接讨论法(参数不易分离时): 对参数分类,分析函数的单调性、极值符号及区间端点处的符号,从而确定函数零点个数. 【知识点4 隐零点替换,设而不求】 当导函数方程 是超越方程,无法直接解出零点时,可以设出该零点(称为隐零点),寻找出特征根方程,通过代换法来解决问题. 具体步骤可归纳为: 第1步:设出隐零点,即. 第2步:利用该关系式,将 、 等超越形式用代数式表示(如 或 等),从而避免解出 的具体值,. 第3步:将 中的超越部分替换为代数式,.判断 的符号. 【知识点5 常见隐零点模型与代换公式】 导数方程形式 代换关系 用于化简 中的项 → 常用于证明不等式 两边指对互化,构造同构 如设 【题型1 判断或讨论函数零点的个数】 1.(25-26高二下·北京海淀·期中)函数的零点个数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 2.(多选)(25-26高二下·甘肃兰州·期末)已知函数,则(   ) A.是奇函数 B.是增函数 C.有且仅有1个零点 D.既有极大值又有极小值 3.(25-26高二下·全国·课堂例题)给定函数 (1)求函数的单调区间; (2)画出函数的大致图象; (3)求出方程的解的个数. 4.(2026·四川巴中·一模)已知在处取得极小值. (1)求在处的切线方程; (2)若,讨论零点的个数. 【题型2 由函数零点(方程实根)的个数求参数的取值范围】 1.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.若关于的方程在区间内恰有两个不同实根,则(    ) A. B.0 C.2 D.或2 2.(25-26高二下·重庆江津·期中)已知关于的方程至多有两个不同实数解,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 3.(25-26高二下·山东烟台·期中)若函数存在两个不同的零点,则实数k的取值范围为(   ) A. B. C. D. 4.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段检测)已知函数. (1)讨论函数的单调区间; (2)若函数有且仅有一个零点,求实数的取值范围. 5.(25-26高二下·广东肇庆·阶段检测)已知函数. (1)当时,求的单调区间; (2)在(1)问的条件下,求的最小值 (3)若有两个零点,求的取值范围. 【题型3 由函数零点的唯一性求参数的值】 1.(2025·四川成都·三模)函数有且只有一个零点,则的取值是(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·全国·课后作业)若函数有唯一零点,则 . 【题型4 函数零点的证明问题】 1.(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. 2.(2026·云南·模拟预测)已知函数,. (1)当时,求在处的切线方程; (2)若,都成立,求的取值范围; (3)若函数,证明有且仅有两个零点. 【题型5 两函数图象交点问题】 1.(2025高三·全国·专题练习)若曲线与有且仅有一组关于y轴对称的点,则(   ) A. B. C.e D.2e 2.(2026·河北邢台·二模)已知函数,.若与的图象恰好有4个不同的交点,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 3.已知函数. (1)若,求函数的极值; (2)若曲线与曲线有唯一的交点,求实数的取值范围. 4.已知函数. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)设,当时,求函数的最大值; (3)讨论函数与函数的图象的交点个数. 【题型6 隐零点的应用】 1.(2026·湖南益阳一模)已知函数,若,,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 2.已知函数f(x)=ex-a-ln x+x.当a≤0时,证明:f(x)>x+2. 3.(24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期中)已知函数,, (1)求函数的最值; (2)若恒成立,求的取值范围. 4.(25-26高二下·辽宁沈阳·阶段检测)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)判断函数的零点个数,并说明理由; (3)若对任意的,都有成立,求整数k的最大值. 1.(24-25高二下·浙江嘉兴·期中)已知函数定义域为,部分对应值如表,的导函数的图象如图所示. 下列关于函数的结论不正确的有(    ) A.函数的极大值点有个 B.函数在是减函数 C.若时,的最大值是,则的最大值为4 D.当时,函数有个零点 2.(2026·贵州遵义·模拟预测)若函数在定义域上恰有三个零点,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 3.(2026·北京房山·二模)已知函数 若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.若函数的最小值为,则(    ) A. B. C. D. 5.(多选)(25-26高二下·吉林长春·期中)已知函数,则(   ) A.是增函数 B.有且仅有1个零点 C.的图象关于原点对称 D.既有极大值又有极小值 6.(多选)(25-26高二下·重庆·阶段检测)已知函数,则下列结论正确的是(     ) A.函数有两个极值点 B.直线与的图象有且仅有两个公共点 C.若有三个零点,则 D.若,对,都有 7.(2026高三下·全国·专题练习)函数有个零点,则的取值范围是_____. 8.(2026·湖北武汉·期中)已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为__________. 9.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知函数 . (1)当时,讨论的单调性; (2)证明:当时,在上有且仅有一个零点. 10.(25-26高二下·北京海淀·期末)已知函数,曲线在 处的切线方程为. (1)求的值; (2)证明:函数在区间上存在唯一极大值点; (3)求函数的零点个数. 11.(2026·江苏南通·模拟预测)已知. (1)求的最小值; (2)若方程有两个不等的实根,求的取值范围. 1.(2026·广东·模拟预测)若函数有极值点,,且,若,,则关于的方程的不同实根个数是(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 2.(2026·湖北·三模)已知函数. (1)若存在大于零的极值,求a的取值范围; (2)对于函数,若,则称为的不动点.判断是否存在a,使得的极值点同时也是不动点,并说明理由. 3.(2026·河北唐山·二模)设函数,若有两个极值点,且. (1)求的取值范围; (2)当时,记为最大零点. (i)①证明:有两个零点;②证明:; (ii)比较与的大小,并给出证明. 4.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数. (1)若 ①求函数的单调区间; ②求证: (2)若对任意,都有(为自然对数的底),求的取值范围. 5.已知函数,. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)若恒成立,求实数的取值范围; (3)若,,证明:. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 完成时间: 月 日 今日打卡:☐ 已完成 用时: min 自评勋章: 暑假作业12 重难专题06:利用导数研究函数的零点或方程的实根(含隐零点) 【知识点1 函数的零点与方程的实根关系】 1.函数的零点 (1)定义:使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点. (2)函数的零点、函数的图象与x轴的交点、对应方程的解的关系: (3)零点存在定理 若函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续的曲线,并且在区间端点的函数值一正一负,即f(a)·f(b)<0,则在开区间(a,b)内,函数y=f(x)至少有一个零点,即在区间(a,b)内相应的方程f(x)=0至少有一个解. 【注意】(1)函数的零点是实数,而不是点,是方程f(x)=0的实根.零点一定在定义域内. (2)由函数y=f(x)(图象是连续不断的)在闭区间[a,b]上有零点不一定能推出f(a)f(b)<0,如图所示. 【知识点2 利用导数确定函数零点的个数】 第1步:求导 ,确定 的单调区间. 第2步:计算每个单调区间端点的函数值(或极限值:, 间断点). 第3步:对每个单调区间:若区间两端点函数值异号,则有且仅有一个零点;若同号且非零,则无零点;若端点值为0,则该端点为函数的零点(注意边界是否包含). 【知识点3 含参函数零点个数问题】 1.分离参数法(优先考虑): 将方程变形为,则原方程不等实根的个数⇔ 水平线 与 图像交点个数. 利用导数研究 的单调性、极值、渐近线,画出草图. 2.直接讨论法(参数不易分离时): 对参数分类,分析函数的单调性、极值符号及区间端点处的符号,从而确定函数零点个数. 【知识点4 隐零点替换,设而不求】 当导函数方程 是超越方程,无法直接解出零点时,可以设出该零点(称为隐零点),寻找出特征根方程,通过代换法来解决问题. 具体步骤可归纳为: 第1步:设出隐零点,即. 第2步:利用该关系式,将 、 等超越形式用代数式表示(如 或 等),从而避免解出 的具体值,. 第3步:将 中的超越部分替换为代数式,.判断 的符号. 【知识点5 常见隐零点模型与代换公式】 导数方程形式 代换关系 用于化简 中的项 → 常用于证明不等式 两边指对互化,构造同构 如设 【题型1 判断或讨论函数零点的个数】 1.(25-26高二下·北京海淀·期中)函数的零点个数为(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】B 【解析】记,函数的定义域为, ,故函数在上单调递增. 又,所以函数的零点个数为. 故选:B. 2.(多选)(25-26高二下·甘肃兰州·期末)已知函数,则(   ) A.是奇函数 B.是增函数 C.有且仅有1个零点 D.既有极大值又有极小值 【答案】ABC 【解析】函数的定义域为,又, 所以是奇函数,故A正确; 由,所以在上单调递增,故B正确; 又,所以有且仅有1个零点,故C正确; 令,方程无解,故既无极大值也无极小值,故D错误. 故选:ABC. 3.(25-26高二下·全国·课堂例题)给定函数 (1)求函数的单调区间; (2)画出函数的大致图象; (3)求出方程的解的个数. 【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为 (2)作图见解析 (3)答案见解析 【解析】(1)函数的定义域为,求导得, 由,得,由,得, 所以函数的单调递增区间为;单调递减区间为. (2)由(1)知,函数在处取得最小值,,当时,, 函数的大致图象,如图: (3)方程解的个数等价于函数的图象与直线的交点个数, 由(2)知当时,方程的解为个; 当或时,方程的解为个; 当时,方程的解为个. 4.(2026·四川巴中·一模)已知在处取得极小值. (1)求在处的切线方程; (2)若,讨论零点的个数. 【答案】(1) (2)见解析 【解析】(1)由题意得.因为在处取得极小值, 则,解得,, 所以,, 故,, 则切线方程为,即; (2)令,所以. 令,解得或.则,,的关系如下表: 2 0 0 单调递增 单调递减 单调递增 作出函数的图象如下: 所以,①当或时,有两个零点; ②当或时,有一个零点; ③当时,有三个零点. 【题型2 由函数零点(方程实根)的个数求参数的取值范围】 1.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数.若关于的方程在区间内恰有两个不同实根,则(    ) A. B.0 C.2 D.或2 【答案】D 【解析】函数,, 当单调递增,当单调递减,当单调递增, 所以的极大值为,的极小值为,且,, 所以的最大值为2,的最小值为, 所以若关于的方程在区间内恰有两个不同实根,则或. 2.(25-26高二下·重庆江津·期中)已知关于的方程至多有两个不同实数解,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】方程至多有两个不同实数解,记, 则与至多有两个交点, 由可得, 令,解得, 当时,,则单调递增, 当时,,则单调递减, 当时,,则单调递增, 所以是函数的极大值点,极大值为, 是函数的极小值点,极小值为, 作出函数图象,如图, 由图可知,与至多有两个交点时,或, 所以实数的取值范围是. 3.(25-26高二下·山东烟台·期中)若函数存在两个不同的零点,则实数k的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】函数的定义域是, , 当时,,当时,, 所以在区间上单调递减,在区间上单调递增, 因为,且, 所以要使函数存在两个不同的零点, 则需,解得. 故选:B 4.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段检测)已知函数. (1)讨论函数的单调区间; (2)若函数有且仅有一个零点,求实数的取值范围. 【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为, (2) 【解析】(1)函数的定义域为, 又, 所以当时,当或时, 的单调递增区间为,单调递减区间为,. (2)令,即,依题意可得与有且仅有一个交点, 因为当时,当时,,此时, 当时,,所以; 当时,又, 当时,,此时, 当时,,所以; 所以或,解得或; 所以实数的取值范围为. 5.(25-26高二下·广东肇庆·阶段检测)已知函数. (1)当时,求的单调区间; (2)在(1)问的条件下,求的最小值 (3)若有两个零点,求的取值范围. 【答案】(1)递减区间为,递增区间为 (2) (3) 【解析】(1)由题设,则, 当时,当时, 所以的递减区间为,递增区间为; (2)由(1)知,; (3)由题意得:; 当时,恒成立, 在上单调递增, 至多有一个零点,不合题意; 当时,令,解得:, 当时,当时, 在上单调递减,在上单调递增, ; 当时,,则,则至多有一个零点,不合题意; 当时,,则; , , 在上有唯一零点; 由(1)知:当时,, 则且时,, 在上有唯一零点; 则时,有两个不同零点; 综上所述:实数的取值范围为. 【题型3 由函数零点的唯一性求参数的值】 1.(2025·四川成都·三模)函数有且只有一个零点,则的取值是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】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. 故选:B. 2.(24-25高二上·全国·课后作业)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. 【题型4 函数零点的证明问题】 1.(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. 【答案】见解析 【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. (3)略45.(2026·云南·模拟预测)已知函数,. (1)当时,求在处的切线方程; (2)若,都成立,求的取值范围; (3)若函数,证明有且仅有两个零点. 【答案】(1);(2);(3)见解析 【解析】(1)当时,,则, 所以,. 故切线方程为,即. (2)因为在 上恒成立,且 , 所以在 上恒成立,令,则, 因为, ①当 时,由 ,解得, ,单调递增,,单调递减, 所以当 时,; ②当 时,因为,,所以, 所以 时,,所以, 综上, 的取值范围为. (3)因为, 所以,,设, ①当 时,, 单调递增, 所以,所以在 上单调递减. 又 ,所以为在 上的唯一零点; ②当时,因为在上单调递减,在上单调递减, 所以在上单调递减. 又,, 所以,使得,所以当时,;时, , 即 在上单调递增;在上单调递减, 又 ,所以, 所以在上单调递增,此时 ,不存在零点. 又,所以,使得, 所以在上单调递增,在上单调递减. 又, 所以 在上恒成立,此时不存在零点; ③当时,单调递减,单调递减, 所以在上单调递减. 又, 即,又在上单调递减, 所以在上存在唯一零点; ④当时,,, 所以,即在上不存在零点. 综上所述:有且仅有 个零点. 【题型5 两函数图象交点问题】 1.(2025高三·全国·专题练习)若曲线与有且仅有一组关于y轴对称的点,则(   ) A. B. C.e D.2e 【答案】B 【解析】曲线关于y轴对称的曲线方程为, 由题意可知方程只有一个实数根, 令,,则, 令,解得,易知在单调递减, 所以在单调递增,在单调递减, 则, 又,且时,,时,, 故m的取值范围为,又,故. 故选:B. 2.(2026·河北邢台·二模)已知函数,.若与的图象恰好有4个不同的交点,则实数a的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由可知,为偶函数, 又也为偶函数, 故与的图象恰好有4个不同的交点 等价于方程恰好有2个不同的正根,显然, 所以与函数图象有2个不同的交点, , 当时,单调递增;当时,单调递减; 所以, 当时;当时, 所以,所以,故实数a的取值范围为 3.已知函数. (1)若,求函数的极值; (2)若曲线与曲线有唯一的交点,求实数的取值范围. 【答案】(1)极小值为,无极大值 (2) 【解析】(1)时,, 令解得,所以在区间上单调递减, 在区间上单调递增, 所以的极小值为,无极大值. (2)由分离得, 令, 令, 所以在上单调递减,, 所以在区间上,单调递增, 在区间上,单调递减,, 当时,,由此画出的大致图象如下图所示, 要使曲线与曲线有唯一的交点, 则的取值范围是. 4.已知函数. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)设,当时,求函数的最大值; (3)讨论函数与函数的图象的交点个数. 【答案】(1) (2) (3)答案见解析 【解析】(1)若,则, 所以,则, 又, 所以曲线在点处的切线方程是, 即. (2), 函数的定义域为 . 当时,, 令,得, 令,得, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以的最大值为. (3)联立得得, 得, 结合(2)可知. 则“函数与函数的图象的交点个数”等价于“函数的零点个数”. 当时,无零点. 当时,的最大值为. 若,即,则无零点. 若,即,则只有一个零点. 若,即,则,又, 令,则且, 由,得;由,得, 所以在上单调递增,在上单调递减, 故有最大值,无最小值. 故,所以,由(2)知在上单调递增,所以在上有唯一零点. 令, 则,且, 由,得;由,得, 所以在上单调递减,在上单调递增, 故有最小值,无最大值. 所以, 于是和, 所以, 又在上单调递减, 故在上有唯一零点. 当时,由上得,于是,而, 所以,即无零点. 综上,当或时,无零点;当时,只有一个零点;当时,有两个零点, 即当或时,函数与函数的图象无交点; 当时,函数与函数的图象有1个交点; 当时,函数与函数的图象有2个交点. 【题型6 隐零点的应用】 1.(2026·湖南益阳一模)已知函数,若,,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由已知,则, 令,则, 当时,,即在上单调递增, 所以, 当时,,在上单调递增, 所以,即, 当时,,当时, 所以存在使得, 当时,,单调递增, 当时,,单调递减, 所以,不合题意, 所以则实数a的取值范围是. 故选:B. 2.已知函数f(x)=ex-a-ln x+x.当a≤0时,证明:f(x)>x+2. 【证明】当a≤0时, 令F(x)=f(x)-x-2=ex-a-ln x-2,x>0, F'(x)=ex-a-=, 显然函数F'(x)在(0,+∞)上单调递增, 令g(x)=xex-a-1,x>0, g'(x)=(x+1)ex-a>0, 即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增, 而g(0)=-1<0,g(1)=e1-a-1≥e-1>0, 则存在唯一x0∈(0,1),使得g(x0)=0,即=, 因此存在唯一x0∈(0,1),使得F'(x0)=0, 当0<x<x0时,F'(x)<0,当x>x0时,F'(x)>0, 因此函数F(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增, 当=时,x0-a=-ln x0, 则F(x)≥F(x0)=-ln x0-2=+x0-a-2>2-a-2=-a≥0,当且仅当=x0,即x0=1时,取等号,故式子取不到等号. 所以当a≤0时,f(x)>x+2. 3.(24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期中)已知函数,, (1)求函数的最值; (2)若恒成立,求的取值范围. 【答案】(1)的最小值为,无最大值. (2) 【解析】(1)已知,所以. 令,即,因为恒成立,所以,解得. 当时,,,则,所以在上单调递减. 当时,,,则,所以在上单调递增. 由上述单调性可知,在处取得极小值,同时也是最小值. 将代入可得:. 因为当时,,所以函数无最大值. 则的最小值为,无最大值. (2)原不等式等价于 即,在上恒成立, 等价于,在上恒成立, 令 令,则为上的增函数, 又当时, 在存在唯一的零点,即 由 又有在上单调递增, ∴b的取值范围是 4.(25-26高二下·辽宁沈阳·阶段检测)已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)判断函数的零点个数,并说明理由; (3)若对任意的,都有成立,求整数k的最大值. 【答案】(1);(2)见解析;(3)3 【解析】(1)因为,,所以, 所以曲线在点处的切线的斜率为, 又因为, 所以曲线在点处的切线方程为,即. (2)函数的零点个数为2.,理由如下: 因为,定义域是, 所以.当时,,当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以在处取得极小值,也是最小值,.     因为,, 所以由函数零点存在定理,得在内和内各存在一个零点, 所以函数的零点个数为2. (3)因为对任意的,都有,所以. 设,, 则. 由(2)知,在上单调递增. 因为,, 所以在内存在唯一的零点,即. 所以当时,,所以,在上单调递减; 当时,,所以,在上单调递增. 所以在处取得极小值,也是最小值, . 因为,所以. 所以,所以整数k的最大值为3. 1.(24-25高二下·浙江嘉兴·期中)已知函数定义域为,部分对应值如表,的导函数的图象如图所示. 下列关于函数的结论不正确的有(    ) A.函数的极大值点有个 B.函数在是减函数 C.若时,的最大值是,则的最大值为4 D.当时,函数有个零点 【答案】C 【解析】由导数的正负性可知,函数的单调递增区间为、, 单调递减区间为、,B选项正确; 由单调性可知,函数有个极大值点,A选项正确; 当时,函数最大值是,而最大值是,C选项错误; 作出函数的图象如下图所示,由下图可知, 当时,函数与函数的图象有四个交点,D选项正确. 故选:C 2.(2026·贵州遵义·模拟预测)若函数在定义域上恰有三个零点,则实数的取值范围是(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】①当时,,则,所以在上单调递增, 因为,而, 由零点存在定理得,函数在上有且只有一个零点; ②时,,该二次函数的图象开口向上,对称轴为, 要使原分段函数在定义域上恰有三个零点,则需使在上要有2个零点, 即需使在上有两个不相等的实数根, 即,解得, 综上可得. 3.(2026·北京房山·二模)已知函数 若存在非零实数,使得成立,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】若存在非零实数,使得, 则函数与有公共点, 即有根, 即与有公共点 , 设, ,所以在上单调递减, 因为,所以, 即,所以在上单调递减, 因为, 时, 所以,即,所以. 4.若函数的最小值为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】易知的定义域为, 不难发现在区间内单调递增, 又当时,;当时,, 所以存在唯一使得,即, 所以当时,;当时,. 所以在区间上单调递减,在区间内单调递增, 所以的最小值为, 所以,所以,解得. 故选:B 5.(多选)(25-26高二下·吉林长春·期中)已知函数,则(   ) A.是增函数 B.有且仅有1个零点 C.的图象关于原点对称 D.既有极大值又有极小值 【答案】AB 【解析】对于A,因为,所以, 而,则,即是增函数,故A正确, 对于B,由题意得,结合已知得是增函数, 则有且仅有1个零点,故B正确, 对于C,因为, 所以,即, 可得的图象不关于原点对称,故C错误, 对于D,因为是增函数,所以无极值,故D错误. 故选:AB 6.(多选)(25-26高二下·重庆·阶段检测)已知函数,则下列结论正确的是(     ) A.函数有两个极值点 B.直线与的图象有且仅有两个公共点 C.若有三个零点,则 D.若,对,都有 【答案】AC 【解析】已知,求导得, 选项A:因为,有两个不同的实根, 且在两侧导数符号改变,因此有两个极值点,A选项正确; 选项B:令,得,即,解得, 因此直线与图象有个公共点,B选项错误; 选项C:的极大值为(恒成立), 极小值为有三个零点等价于极小值小于, 即,结合得,即,C选项正确; 选项D:当时,,所以在上恒成立, 在单调递减,, 当时,,不满足,D选项错误. 7.(2026高三下·全国·专题练习)函数有个零点,则的取值范围是_____. 【答案】 【解析】解析:函数的零点,即为关于的方程的实根, 将方程化为方程,令,, 由导数知识可知,直线与曲线相切时有, 所以关于的方程有两个不同的实根, 实数的取值范围是. 故答案为:. 8.(2026·湖北武汉·期中)已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围为__________. 【答案】 【解析】不等式对恒成立, 等价于,所以, 设,其中,则,令得, 所以当时,单调递减,当时,单调递增, 所以,又, 所以存在使得, 所以若,则或,即或, , 所以在上,单调递增, 在上,单调递减, 所以,所以只有才能满足要求, 即,又,解得, 所以实数的取值范围为. 9.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知函数 . (1)当时,讨论的单调性; (2)证明:当时,在上有且仅有一个零点. 【答案】(1)答案见解析 (2)证明见解析 【解析】(1)当时,, 所以, 所以当时,,当时,, 即在和上单调递增,在上单调递减, (2)易知,,, 当时,;当时,;当时,. 所以在上单调递增,上单调递减,在上单调递增, 又, 所以当时,,所以; 又, 所以在上有零点. 又因为在上单调递增,所以在上有且仅有一个零点. 10.(25-26高二下·北京海淀·期末)已知函数,曲线在 处的切线方程为. (1)求的值; (2)证明:函数在区间上存在唯一极大值点; (3)求函数的零点个数. 【答案】(1) (2)见解析 (3)2 【解析】(1)由,可得, ,则, 因曲线在 处的切线方程为,则. (2)证明:由(1)得,求导得, 设,则, 当时,,,则,故函数在上单调递减, 又,由零点存在定理,存在唯一的,使得. 当时,,即,则函数在上单调递增; 当时,,即,即函数在上单调递减. 故为函数在区间上的唯一极大值点; (3)函数的定义域为,则, ①当时,由(2)知,函数在上单调递增,在上单调递减. 又,即当时,,即, 故函数在上单调递减,故函数在上仅有零点; ②当时,因,由(2)当时,单调递增, 故,即在上单调递增, 当时,单调递减,因, 则在后面一段区间必有,单调递减,在上先增后减, 又,则当时,,即函数无零点; ③当时,若,则,则函数在上单调递减, 又,由零点存在定理,函数存在唯一的零点; 若,则,而,则恒成立,故函数在上无零点. 综上,函数共有与两个零点. 11.(2026·江苏南通·模拟预测)已知. (1)求的最小值; (2)若方程有两个不等的实根,求的取值范围. 【答案】(1)的最小值为 (2)的取值范围是 【解析】(1)函数的定义域为,. 当时,,单调递减; 当时,,单调递增, 所以在处取得极小值,也是最小值,. 故的最小值为. (2)方程整理为,显然是方程的一个实根. 要使方程有两个不等实根,只需有且仅有一个非零实根,即时仅有一个实根. 令,则 . 令,则,解得. ①当时,,单调递减,此时, 且时,,时,,此时值域为, 因此当时,在有唯一解; ② 当时,,单调递减,时,,单调递增,所以在处取最小值, 当时,, 因此当时,在上有唯一解; 当时,在上无实数解; 当时,在上有2个解; 因此,满足条件. 综上,的取值范围是. 1.(2026·广东·模拟预测)若函数有极值点,,且,若,,则关于的方程的不同实根个数是(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】B 【解析】,且,是极值点, 则,故 令,则方程即为 ,解得或, 因此原方程等价于,.示意图如下,可得实根个数为4. 2.(2026·湖北·三模)已知函数. (1)若存在大于零的极值,求a的取值范围; (2)对于函数,若,则称为的不动点.判断是否存在a,使得的极值点同时也是不动点,并说明理由. 【答案】(1) (2)存在,理由见解析 【解析】(1)已知,其定义域为,则, 当时,,在上单调递减,无极值; 当时,令得(负根舍去), 当时,,则在单调递减, 当时,,则在单调递增, 所以是的极小值点, 则, 所以. (2)由(1)知时,的极小值点为, 假设存在使得的极值点同时也是不动点,即, 则, 令,得, 令,则, 所以在上单调递增,又, 所以存在使得, 所以存在使得,满足, 因此,存在a,使得的极值点同时也是不动点. 3.(2026·河北唐山·二模)设函数,若有两个极值点,且. (1)求的取值范围; (2)当时,记为最大零点. (i)①证明:有两个零点;②证明:; (ii)比较与的大小,并给出证明. 【答案】(1) (2) 【解析】(1),令,则, 当时,,此时在上单调递增, 则至多有一个零点,即至多有一个极值点,不符合题意; 当时,由得;得; 则在上单调递减,在上单调递增, 先证明:、、, 令,则, 当时,函数单调递减, 当时,函数单调递增, 则,故成立; 因为,所以,则成立; 令,则, 令,则, 当时,,单调递减, 当时,,单调递增, 则,则单调递增, 故,故成立; 由以上不等式可得,,,, 故, 因为,由零点存在性定理可知,若有两个极值点, 只需 记, 当时,单调递增;当时,单调递减; 又,则,所以的取值范围为. (2)(i)①易知,由(1)可知, 当时,,此时,不符合题意; 当时,,此时,符合题意. 故在,单调递增,单调递减,且, 由单调性可知, 令,则, 则在上单调递增,则, 则当无限大时, , 由零点存在性定理可知,存在两个零点0和且,命题得证. ②因为为极值点且, 所以 ,即, 又由①知 ,结合, 有 , 得,命题得证. (ii),证明: 由(*)可知,所以 , 记, 又,所以,则, 则 , 所以在单调递增,则,所以, 因为在单调递增,且,所以. 4.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数. (1)若 ①求函数的单调区间; ②求证: (2)若对任意,都有(为自然对数的底),求的取值范围. 【答案】(1)①的单调递减区间为,单调递增区间为;②证明见解析 (2) 【解析】(1)解:①当时,函数,可得,则, 令,可得, 所以在单调递增,且, 当时,,即,在单调递减; 当时,,即,在单调递增, 所以的单调递减区间为,单调递增区间为. ②证明:令,可得, 令,可得, 所以在上单调递增,且,, 所以存在,使得, 当时,;当时,, 所以在单调递减,在单调递增, 可得, 又由,可得,则, 所以,即. (2)解:(法一)由,可得,则, 令,可得,所以在上递增, 又由,可得,所以, 令,可得, 由,解得, 令,可得;令,可得, 所以函数在上单调递增,在上单调递减, 所以,所以,所以实数的取值范围为. (法二)设,则, 设,则, 因为在上递增,当时,;当时,, 所以在上单调递减,在上单调递增, 所以, 令,则, 所以在递减, 因为,所以,所以, 所以实数的取值范围为. 5.已知函数,. (1)若,求曲线在点处的切线方程; (2)若恒成立,求实数的取值范围; (3)若,,证明:. 【答案】见解析 【解析】(1)当时,,求导得, ,, 曲线在点处的切线方程为. (2)恒成立,即,即恒成立, 令,则. 令,则, 单调递减,又, 当时,,当时,, 即时,,单调递增; 时,,单调递减. ,故. (3)要证,, 即证,, 令, 则,令, , 在单调递增, 又,, ,使得, 即,故, 当时,,单调递减; 当时,,单调递增, , 时,恒成立,得, , 又,, 故, ,时,. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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暑假作业12 重难专题06:利用导数研究函数的零点或方程的实根(含隐零点)(巩固培优,5知识6题型巩固提升+能力培优+创新拓展)高二数学人教A版
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