解题大招30 轻松破解隐零点的五大热点题型(全国通用)2027年高考数学一轮复习高效培优系列

2026-08-10
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内容正文:

解题大招30 轻松破解隐零点的五大热点题型 知识点01 隐零点的概念 求解导数压轴题时,如果题干中未提及零点或零点不明确,依据有关理论(如函数零点的存在性定理)或函数的图象,能够判断出零点确实存在,但是无法直接求出,不妨称之为隐性零点.我们一般可对零点“设而不求”,通过一种整体的代换和过渡,再结合其他条件,从而最终解决问题.我们称这类问题为“隐零点”问题. 知识点02 利用隐零点解题的基本策略及步骤 1.基本策略: 处理此类问题的策略可考虑“函数零点存在定理”、“构造函数”、利用“函数方程思想”转化等. 2.操作步骤 第一步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程f′(x0)=0,并结合f(x)的单调性得到零点的范围;这里应注意,确定隐性零点范围的方式是多种多样的,可以由零点的存在性定理确定,也可以由函数的图象特征得到,甚至可以由题设直接得到,等等;至于隐性零点的范围精确到多少,由所求解问题决定,因此必要时尽可能缩小其范围; 第二步:以零点为分界点,说明导函数f′(x)的正负,进而得到f(x)的最值表达式;这里应注意,进行代数式的替换过程中,尽可能将目标式变形为整式或分式,那么就需要尽可能将指、对数函数式用有理式替换,这是能否继续深入的关键; 第三步:将零点方程适当变形,整体代入最值式子进行化简证明;有时候第一步中的零点范围还可以适当缩小.导函数零点虽然隐形,但只要抓住特征(零点方程),判断其范围(用零点存在性定理),最后整体代入即可. 知识点04 隐零点的同构 实际上, 很多隐零点问题产生的原因就是含有指对项, 而这类问题由往往具有同构特征, 所以下面我们看到的这两个问题, 它的隐零点代换则需要同构才能做出, 否则, 我们可能很难找到隐零点合适的代换化简方向. 我们看下面两例: 一类同构式在隐零点问题中的应用的原理分析 所以在解决形如 , 这些常见的代换都是隐零点中常见的操作. 题型01 证明不等式 利用隐零点证明不等式的基本策略 1.构造目标函数,求导分析单调性,确定导函数存在不可直接求解的隐零点,锁定零点取值区间; 2.利用建立等量关系,用来替换原函数内指数、对数等超越代数式; 3.依据导函数符号判定原函数在处取最小(大)值; 4.把等量代换式代入原函数化简最值; 5.结合范围判断最值恒正或恒负,证得不等式. 【典例1】(2025·江西萍乡·模拟)已知函数,. (1)讨论函数的单调性; (2)若=0,求的值; (3)证明:. 【分析】 看到什么 想到什么 求导后,对分类讨论,研究函数的单调 虚设零点,结合单调性求解 移项构造函数, 利用隐零点,用代数法证明不等式 【详解】(1)由得且, 若,则恒成立,即在上单调递增; 若,令,则;令,则, 所以函数在单调递减,在单调递增; 综上,,在上单调递增;当时,函数在单调递减,在单调递增. (2)由,所以,即, 令,则,所以, 由(1)可知,当时,在单调递增, 所以,所以; (3)第一步:构造函数求导,判断导函数的单调性 记,则, 因为,所以在单调递减, 第二步:借助导函数“隐零点”,判断函数的单调性 由(2)可知,则. 所以若,;若,, 所以可知函数在单调递增,在单调递减, 所以, 第三步:用代数法证明不等式 又,,, 所以,所以. 【跟踪训练】 1.证明 【证明】 要证明左边大于右边, 只需证明左边的最小值大于右边即可 然后求导 , 单增, , 因此 存在零点, 有一个极小值 设 的零点为 (1), 两边同时取自然对数, (2) 将(1)、(2)带入 , 得 , 证毕 2.设函数,设求证:当时, 【证明】的定义域为, 设,, 当,,即在区间为增函数, 又因为,所以 由零点存在定理可知在的唯一零点为 当时,,当, 故在单调递减,在单调递增, 所以当时,取得最小值,最小值为, 由,即,两边去对数得 由于,所以 所以 【方法小结】可转化为求,而的最小值恰好在的零点处取得,但是这个零点无法求得,这个时候我们可以利用零点满足的关系式(必要的时候需要一些变形)来化简的表达式,思想是将超越式消掉,即尽量不含等;本题是化简后利用了均值不等式得到所证结果. 3.已知函数,. (1)求的极值; (2)证明:当时,.(参考数据:) 【详解】(1)函数的定义域为,又, 当时,,当时,, 所以函数在上单调递增,在上单调递减, 所以在处取得极大值, 所以的极大值为,无极小值; (2)设, 解法一:则, 令, 当时,单调递减,当时,单调递增, 又, 所以存在,使得,即. 当时,,即单调递减, 当时,,即单调递增, 所以当时,在处取得极小值,即为最小值, 故, 设,因为, 由二次函数的性质得函数在上单调递减, 故, 所以当时,,即. 解法二:要证,即证, 因为,所以当时,单调递减, 当时,单调递增, 所以,所以,即. 题型02 解决极值或最值问题 隐零点求函数最值、极值解题策略 1.求导得导函数,判断单调性,确定导函数存在零点但无法直接求解,此为隐零点. 2.由零点定义列等式,建立指数、对数等量代换关系. 3.根据导函数符号划分原函数单调区间,判定为极值点. 4.将等量代换式代入原函数解析式,消去超越式化简极值、最值表达式. 5.结合取值范围,求出函数极值、最值. 【典例2-1】若函数的最小值为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】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 【典例2-2】(2017年全国课标1)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 【详解】(1)因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于 h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,求导可知h′(x)=a﹣.则当a≤0时h′(x)<0,即y=h(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当x0>1时,h(x0)<h(1)=0,矛盾,故a>0. 因为 当0<x<时h′(x)<0,当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1; (另解:因为f(1)=0,所以f(x)≥0等价于f(x)在x>0时的最小值为f(1), 所以等价于f(x)在x=1处是极小值,所以解得a=1;) (2)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx, 令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣, 令t′(x)=0,解得:x=,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0,x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+∞)上为正, 所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x0)=﹣﹣=﹣﹣=﹣+,由x0<可知f(x0)<; 由f′()<0可知x0<<, 所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减, 所以f(x0)>f()=; 综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 【跟踪训练】 1.函数的极值为 【答案】 【详解】 存在一个零点 设 的零点为 令 , 即极小值为 2.已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求的零点个数; (3)探究是否存在最值,若存在,求出最值,若不存在,说明理由. 【详解】(1)因为,, 则,, 所以切线方程为,即. (2)设,则, 可知在上单调递减,且,, 根据零点存在定理可知在区间上存在唯一零点,即的零点个数为1. (3)由(2)可知在上单调递减,且存在唯一零点,使得, 当时,,则在区间上单调递增; 当时,,在上单调递减; 所以的最大值为. 因为,即, 可得,即, 则, 故的最大值为,没有最小值. 3.(24-25高三上·山东·阶段检测)已知函数且. (1)求a; (2)证明:存在唯一的极大值点,且. 【分析】(1)(方法一)由等价于,得出是极小值点,再由可得答案;(方法二)由等价于,求出.时由不合题意.当时只需可得答案; (2)利用导数研究的单调性、极值情况,依据单调性证极大值的范围. 【详解】(1)(方法一) 因为, 则等价于, 是极小值点. 又, 检验,当时,,当时单调递减; 当时单调递增, ,符合题意; (方法二)因为, 则等价于, 求导可知. ①当时,即在上单调递减, 所以当时,,不合题意. ②当时, 因为当时,当时, 所以,只需, , 所以在单调递增,在单调递减, ,所以的解只有; (2)由(1)可知时,, 记,则, 令,解得:, 当时,时, 所以在区间上单调递减,在上单调递增, 所以, 又,所以在区间上有唯一零点且, 在上为正、在上为负、在上为正, 所以必存在唯一极大值点,且, 所以, 由可知, 所以在上单调递增,在上单调递减, 所以; 综上所述,存在唯一的极大值点,且. 【点睛】关键点点睛:第一问,讨论参数并应用导数研究且最小值,根据不等式恒成立确定参数值;第二问,导数研究极值点分布,进而证极大值的范围. 题型03 求参数的取值范围 1、常见题型 对于一些不等式有解或恒成立问题,往往分离参数,转化为参数与函数的最值问题,而函数的最值有时则借助隐零点的策略求得其大致范围. 2.基本步骤: 第 1 步: 用零点存在性定理判定导函数零点的存在性, 列出零点方程, 并结合的单调性得到零点的范围; 第 2 步: 以零点为分界点, 说明导函数 的正负, 进而得到的最值表达式; 第 3 步: 将零点方程适当变形, 整体代入最值式子进行化简: (1)要么消除最值式中的指对项 (2)要么消除其中的参数项; 从而得到最值式的估计. 【典例3】(25-26高三上·黑龙江大庆·期中)已知,. (1)求在处的切线方程; (2)若不等式对任意成立,求的最大整数解. 【分析】(1)对函数求导,求与,再代入点斜式求解切线方程;(2)利用参变分离法,将不等式变形,令新函数,求导得,再令新函数,判断单调性与零点所在区间,求解的最小值并化简得到所在区间,从而求解出的最大整数解. 【详解】(1),所以定义域为, ,,,所以切线方程为; (2)时,等价于, 令,则,记,时,, 所以为上的递增函数,且,, 所以,使得,即, 所以在上递减,在上递增, 且, ,所以的最大整数解为; 【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题,注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理. 【跟踪训练】 1.(2026·山东泰安期末)设函数,若当时恒成立,则实数的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设,, 所以, 令,, 所以, 当,即时,对任意,恒成立, 所以在上单调递增,所以,即, 所以在上单调递增,所以,符合题意; 当,即时,存在使得, 当时,,所以在上单调递减, 所以当时,, 所以,所以在上单调递减, 所以当时,,与题意矛盾,舍去, 所以实数的取值范围是,故选. 2.(2026·天津河西·模拟预测)已知. (1)求在处的切线方程; (2)对,有恒成立,求的最大整数解; 【分析】(1)求出函数的导数,求出,即可得到切线方程; (2)等价于,求导分析的单调性,即可求出的最大整数解; (3)求得的导数和单调性,由极小值小于0,可得,再由分析法,注意构造函数,求得导数和单调性,即可得证. 【详解】(1)的导数为: , 所以,, 所以在处的切线方程为: ,即; (2)由已知可得, 等价于, 可令,, 记,, 所以为上的递增函数, 且,, 所以,,即, 所以在上递减,在上递增, 且, 所以的最大整数解为3. 题型04 函数零点个数判断与证明问题 1、函数零点的存在性定理 函数零点存在性定理:设函数在闭区间上连续,且,那么在开区间内至少有函数的一个零点,即至少有一点,使得. 2.隐零点问题是函数零点中常见的问题之一,其源于含指对函数的方程无精确解,这样我们只能得到存在性之后去估计大致的范围(数值计算不再考察之列). 操作步骤:1.设隐零点 满足 . 2.利用该关系式,将 、 等超越形式用代数式表示(如 或 等). 3.将 中的超越部分替换为代数式,从而判断 的符号. 核心技巧:整体代换,避免解出 的具体值. 【典例4】(2026·四川广安·模拟预测)已知函数. (1)若,求函数在区间的最大值; (2)设函数,若对任意,恒成立,求的取值范围; (3)设函数,求在区间上的零点个数,并说明理由. 【分析】(1)代入,求导判断函数在区间上的单调性,进而求得最大值. (2)化简,将恒成立问题转化为参数与函数最值的大小关系,构造函数求最小值即可得到的取值范围. (3)化简消去参数,将零点问题转化为两个函数图象的交点问题,结合函数值域、单调性分析交点个数即可. 【详解】(1)当时, ,定义域为. ∵ 当时,,,, ∴ ,即在上单调递减, ∴ . (2)由题意得, ∵ 对任意 ,恒成立,即恒成立, ∵ ,∴ 对任意 恒成立. 令,则. 令,得 ,即. ∵ , ∴ ,对应极值点为. 当时,, ,故,单调递减; 当时, ,,故,单调递增. ∴ 是的第一个极小值点,且. 对于其余极小值点 ,,而,故对应的. 当 时,其余区间,对应的. ∴ 在 上的最小值为,故. (3)零点个数为2,理由如下: 由题意,得,. 令,得. ①当时,,单调递增,, 所以单调递减,所以. ②当时,,,则在区间上必定存在,使得. 因为在上单调递减, 所以当时,,单调递增,; 当时,,单调递减,. 因为,,所以在区间上必定存在,使得, 即当时,,单调递增,; 当时,,单调递减,. ③当时,单调递减,单调递减,则单调递减. 因为,, 所以必定存在零点,使得. ④当时,因为,所以, 所以在上,不存在零点. 综上所述,在上存在两个零点. 【跟踪训练】 1.函数f(x)=eλx-4sin x+λ-2的图象在x=0处的切线为y=ax-a-3,a∈R. (1)求λ的值; (2)求f(x)在(0,+∞)上零点的个数. 【详解】(1)因为f(x)=eλx-4sin x+λ-2,f'(x)=λeλx-4cos x, 所以f'(0)=λ-4,所以切线斜率为λ-4,即a=λ-4,所以切线方程为y=x-λ+1, 又f(0)=λ-1,所以切点坐标为(0,λ-1), 则λ-1=-λ+1,解得λ=1. (2)由(1)得f(x)=ex-4sin x-1,f'(x)=ex-4cos x, 令g(x)=f'(x)=ex-4cos x,则g'(x)=ex+4sin x, 当x≥π时,f'(x)=ex-4cos x>0恒成立,所以f(x)在上递增, 所以f(x)≥f(π)=eπ-4sin π-1=eπ-1>0,因此f(x)在[π,+∞)无零点; 当0<x<π时,g'(x)=ex+4sin x>0恒成立,所以f'(x)单调递增, 又f'(0)=-3<0,f'(π)=eπ+4>0,所以f'(x)在(0,π)上存在唯一的零点x0, 当x∈,f'(x)<0,f(x)单调递减;当x∈,f'(x)>0,f(x)单调递增; 又f(0)=0,f(x0)<f(0)=0,f(π)=eπ-1>0,因此f(x)在(0,π)上仅有1个零点; 综上,f(x)在(0,+∞)上仅有1个零点. 题型05 指对同构与隐零点的综合 1. 题型特征:零点方程含等指对混合结构; 2. 解题步骤: ①对移项变形,配成两侧完全相同复合结构; ②设单调同构函数,利用; ③直接得到零点满足的等量关系,无需复杂导数讨论; 3. 典型模板:(定义域严格单调); 4. 拓展:双零点等式求值、零点范围快速判定. 【典例5】(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)设为正实数,若实数是关于的方程的解,则_______ 【答案】0 【分析】根据题意,化简得,令,求得为增函数,转化为,得到,进而得到,求得,即可求解. 【详解】由方程,变形可得, 即, 令,则,所以为单调递增函数, 因为,可得,可得,即, 又因为实数是关于的方程的解, 可得,可得,所以0. 故答案为:0 【跟踪训练】 1.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期末)设m为正实数,若实数是关于x的方程的解,则______. 【答案】 【分析】将已知等式变为,构造函数,结合其单调性推出,即得,由此化简求值即可. 【详解】由得,即, 设,则在上单调递增, 则由可得,所以, 而实数是关于x的方程的解,即, 故. 2.(2026高三·江西南昌·阶段检测)设为正实数,若实数是关于的方程的解,则_______ 【答案】0 【分析】根据题意,化简得,令,求得为增函数,转化为,得到,进而得到,求得,即可求解. 【详解】由方程,变形可得, 即, 令,则,所以为单调递增函数, 因为,可得,可得,即, 又因为实数是关于的方程的解, 可得,可得,所以0. 3.(2025·江西萍乡·三模)已知函数. (1)讨论函数的极值点个数; (2)若恒成立,求实数a的取值范围. 【详解】(1)由,可知定义域为,则. 当时,恒成立,所以在上是减函数,则无极值点. 当时,,则, 所以在上单调递增. 当,即时,, 当,即时,, 所以存在唯一的实数,使得. 当时,,单调递减; 当时,,单调递增. 所以是函数的极小值点,无极大值点. 综上所述,当时,的极值点个数为0;当时,的极值点个数为1. (2)由得,故.① 设函数,由,可知在R上单调递增. 由于①式可化为,即有, 所以对恒成立. 设函数,则,令,得. 当时,,单调递增; 当时,,单调递减. 所以当时,取得极大值也是最大值, 即最大值为.故. 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.(2026·广东·模拟预测)已知满足 ,则_______. 【答案】3 【分析】原方程可化为,结合函数的单调性可得,故可求目标代数式的值. 【详解】因为,故, 因为,故,所以,设 则,故在上为增函数, 故,故,且,故, 故答案为:3. 3.已知函数,当时,求证. 【证明】当时,时,, 则有, 故只需证明当时,, 当时,在区间上单调递增, 又,, 故在区间上有唯一实根,且, 当时,;当时,, 从而当时,取得最小值, 由,得,, 故, 综上,当时,. 4.(2025·河北秦皇岛·三模)设函数. (1)求的图象在处的切线方程; (2)记,若,试讨论在上的零点个数. 【答案】(1) (2)1 【分析】(1)利用导数的几何意义求出切线斜率,即可求出切线方程; (2)令,二次求导可得,可得在上单调递增,在上单调递减,结合已知可得,使得,即可得的单调性,进而可得结论. 【详解】(1),所以,又, 所以的图象在处的切线方程为. (2)由已知得,所以, 令,则. 当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减, 即在上单调递增,在上单调递减. 当时,, 所以存在,使得, 当时,;当时,, 所以函数在上单调递增,在上单调递减. 因为,故函数在上无零点, 又因为,由零点存在定理可得在上有且只有一个零点. 综上所述,当时,函数在上的零点个数为1. 5.已知函数. (1)求的最值; (2)若对恒成立,求的取值范围. 【详解】(1),令,得;令,得, 所以在上单调递减,在上单调递增,所以的最小值为,无最大值. (2)由题知,在上恒成立, 令,则,因为,所以. 设,易知在上单调递增.因为,, 所以存在,使得,即. 当时,,在上单调递减; 当时,,在上单调递增, 所以,从而,故的取值范围为. 6.已知函数. (1)若,求的取值范围; (2)当时,证明:. 【分析】(1)令,将问题转化为,利用导数求出即可; (2)令,将问题转化为,通过导数研究单调性,借助隐零点和放缩法证明即可. 【详解】(1)记,,则恒成立,即. 因为, 当;当; 所以在上单调递增,在上单调递减. 所以,解得. 故实数的取值范围是; (2)记,则, 令,则, 所以即在上单调递增. 由,知. 所以,即, 故当单调递减;当单调递增. 所以, 由(*)式,可得. 代入式,得. 由(1)知,当时有,故, 所以. 由于,所以. 故,即,原不等式得证. 7.已知函数(其中为自然对数的底数). (1)当时,求函数的极值; (2)若函数在有唯一零点,求实数的取值范围; (3)若不等式对任意的恒成立,求整数的最大值. 【分析】(1)利用导数可确定单调性,由极值定义可求得结果; (2)利用导数可确定的单调性;当时,可知,解不等式可知无满足题意的值;当时,根据,分别在,和三种情况下,根据在有唯一零点可构造不等式求得结果; (3)将恒成立不等式化为,令得,令可确定,使得,由此可得,进而得到的范围,从而得到. 【解析】(1)当时,,则, 当时,;当时,; 在上单调递减,在上单调递增, 的极小值为,无极大值. (2),, 当时,;当时,; 在上单调递减,在上单调递增; ①当时,在上单调递增,若在上有唯一零点,则, 即,解得:(舍); ②当时,在上单调递减,在上单调递增; 当,即时,,则在上无零点,不合题意; 当,即时,在上有唯一零点,满足题意; 当,即时,由得:, 在上有唯一零点,此时需,即; 综上所述:当或时,在上有唯一零点, 即实数的取值范围为. (3)若对恒成立,即对恒成立,则, 令,则, 令,则,在上单调递增, ,,,使得, 即, 则当时,;当时,; 在上单调递减,在上单调递增, , ,,, ,整数的最大值为. 8.(2026·浙江·开学考试)已知函数. (1)求在点处的切线方程; (2)当,对任意的恒成立,求实数的取值范围; (3)证明:. 【详解】(1),令,所以切线方程为. (2)因为恒成立,即恒成立, 令,,令,解得, 当时,单调递增; 当时,单调递减; 故的最大值为, 因为恒成立,所以, 所以,即实数的取值范围为. (3)法一:由(2)得当时,恒成立, 即,令, 所以, 令,则, 故在上单调递增,所以,即成立,得证. 法二:令, 先证,即证, 令, 当单调递增;当单调递减, 所以,所以,即得证, 因为,所以, 令, 则,令,所以, 所以在上单调递增,又因为, 所以使得,即,也即, 所以时,单调递减;时,单调递增, 所以,代入得, , 又在时单调递减,而, 所以, 所以, 即成立,所以,原不等式得证. 41 / 42 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 解题大招30 轻松破解隐零点的五大热点题型 知识点01 隐零点的概念 求解导数压轴题时,如果题干中未提及零点或零点不明确,依据有关理论(如函数零点的存在性定理)或函数的图象,能够判断出零点确实存在,但是无法直接求出,不妨称之为隐性零点.我们一般可对零点“设而不求”,通过一种整体的代换和过渡,再结合其他条件,从而最终解决问题.我们称这类问题为“隐零点”问题. 知识点02 利用隐零点解题的基本策略及步骤 1.基本策略: 处理此类问题的策略可考虑“函数零点存在定理”、“构造函数”、利用“函数方程思想”转化等. 2.操作步骤 第一步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程f′(x0)=0,并结合f(x)的单调性得到零点的范围;这里应注意,确定隐性零点范围的方式是多种多样的,可以由零点的存在性定理确定,也可以由函数的图象特征得到,甚至可以由题设直接得到,等等;至于隐性零点的范围精确到多少,由所求解问题决定,因此必要时尽可能缩小其范围; 第二步:以零点为分界点,说明导函数f′(x)的正负,进而得到f(x)的最值表达式;这里应注意,进行代数式的替换过程中,尽可能将目标式变形为整式或分式,那么就需要尽可能将指、对数函数式用有理式替换,这是能否继续深入的关键; 第三步:将零点方程适当变形,整体代入最值式子进行化简证明;有时候第一步中的零点范围还可以适当缩小.导函数零点虽然隐形,但只要抓住特征(零点方程),判断其范围(用零点存在性定理),最后整体代入即可. 知识点04 隐零点的同构 实际上, 很多隐零点问题产生的原因就是含有指对项, 而这类问题由往往具有同构特征, 所以下面我们看到的这两个问题, 它的隐零点代换则需要同构才能做出, 否则, 我们可能很难找到隐零点合适的代换化简方向. 我们看下面两例: 一类同构式在隐零点问题中的应用的原理分析 所以在解决形如 , 这些常见的代换都是隐零点中常见的操作. 题型01 证明不等式 利用隐零点证明不等式的基本策略 1.构造目标函数,求导分析单调性,确定导函数存在不可直接求解的隐零点,锁定零点取值区间; 2.利用建立等量关系,用来替换原函数内指数、对数等超越代数式; 3.依据导函数符号判定原函数在处取最小(大)值; 4.把等量代换式代入原函数化简最值; 5.结合范围判断最值恒正或恒负,证得不等式. 【典例1】(2025·江西萍乡·模拟)已知函数,. (1)讨论函数的单调性; (2)若=0,求的值; (3)证明:. 【跟踪训练】 1.证明 2.设函数,设求证:当时, 3.已知函数,. (1)求的极值; (2)证明:当时,.(参考数据:) 题型02 解决极值或最值问题 隐零点求函数最值、极值解题策略 1.求导得导函数,判断单调性,确定导函数存在零点但无法直接求解,此为隐零点. 2.由零点定义列等式,建立指数、对数等量代换关系. 3.根据导函数符号划分原函数单调区间,判定为极值点. 4.将等量代换式代入原函数解析式,消去超越式化简极值、最值表达式. 5.结合取值范围,求出函数极值、最值. 【典例2-1】若函数的最小值为,则(    ) A. B. C. D. 【典例2-2】(2017年全国课标1)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2. 【跟踪训练】 1.函数的极值为 2.已知函数. (1)求曲线在点处的切线方程; (2)求的零点个数; (3)探究是否存在最值,若存在,求出最值,若不存在,说明理由. 3.(24-25高三上·山东·阶段检测)已知函数且. (1)求a; (2)证明:存在唯一的极大值点,且. 题型03 求参数的取值范围 1、常见题型 对于一些不等式有解或恒成立问题,往往分离参数,转化为参数与函数的最值问题,而函数的最值有时则借助隐零点的策略求得其大致范围. 2.基本步骤: 第 1 步: 用零点存在性定理判定导函数零点的存在性, 列出零点方程, 并结合的单调性得到零点的范围; 第 2 步: 以零点为分界点, 说明导函数 的正负, 进而得到的最值表达式; 第 3 步: 将零点方程适当变形, 整体代入最值式子进行化简: (1)要么消除最值式中的指对项 (2)要么消除其中的参数项; 从而得到最值式的估计. 【典例3】(25-26高三上·黑龙江大庆·期中)已知,. (1)求在处的切线方程; (2)若不等式对任意成立,求的最大整数解. 【跟踪训练】 1.(2026·山东泰安期末)设函数,若当时恒成立,则实数的取值范围是(  ) A. B. C. D. 2.(2026·天津河西·模拟预测)已知. (1)求在处的切线方程; (2)对,有恒成立,求的最大整数解. 题型04 函数零点个数判断与证明问题 1、函数零点的存在性定理 函数零点存在性定理:设函数在闭区间上连续,且,那么在开区间内至少有函数的一个零点,即至少有一点,使得. 2.隐零点问题是函数零点中常见的问题之一,其源于含指对函数的方程无精确解,这样我们只能得到存在性之后去估计大致的范围(数值计算不再考察之列). 操作步骤:1.设隐零点 满足 . 2.利用该关系式,将 、 等超越形式用代数式表示(如 或 等). 3.将 中的超越部分替换为代数式,从而判断 的符号. 核心技巧:整体代换,避免解出 的具体值. 【典例4】(2026·四川广安·模拟预测)已知函数. (1)若,求函数在区间的最大值; (2)设函数,若对任意,恒成立,求的取值范围; (3)设函数,求在区间上的零点个数,并说明理由. 【跟踪训练】 1.函数f(x)=eλx-4sin x+λ-2的图象在x=0处的切线为y=ax-a-3,a∈R. (1)求λ的值; (2)求f(x)在(0,+∞)上零点的个数. 题型05 指对同构与隐零点的综合 1. 题型特征:零点方程含等指对混合结构; 2. 解题步骤: ①对移项变形,配成两侧完全相同复合结构; ②设单调同构函数,利用; ③直接得到零点满足的等量关系,无需复杂导数讨论; 3. 典型模板:(定义域严格单调); 4. 拓展:双零点等式求值、零点范围快速判定. 【典例5】(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)设为正实数,若实数是关于的方程的解,则_______ 【跟踪训练】 1.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期末)设m为正实数,若实数是关于x的方程的解,则______. 2.(2026高三·江西南昌·阶段检测)设为正实数,若实数是关于的方程的解,则_______ 3.(2025·江西萍乡·三模)已知函数. (1)讨论函数的极值点个数; (2)若恒成立,求实数a的取值范围. 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.(2026·广东·模拟预测)已知满足 ,则_______. 3.已知函数,当时,求证. 4.(2025·河北秦皇岛·三模)设函数. (1)求的图象在处的切线方程; (2)记,若,试讨论在上的零点个数. 5.已知函数. (1)求的最值; (2)若对恒成立,求的取值范围. 6.已知函数. (1)若,求的取值范围; (2)当时,证明:. 7.已知函数(其中为自然对数的底数). (1)当时,求函数的极值; (2)若函数在有唯一零点,求实数的取值范围; (3)若不等式对任意的恒成立,求整数的最大值. 8.(2026·浙江·开学考试)已知函数. (1)求在点处的切线方程; (2)当,对任意的恒成立,求实数的取值范围; (3)证明:. 41 / 42 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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解题大招30 轻松破解隐零点的五大热点题型(全国通用)2027年高考数学一轮复习高效培优系列
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