摘要:
**基本信息**
聚焦函数零点四大核心题型,以递进式题组构建从基础判断到复杂参数讨论的完整训练体系,培养数学思维与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|函数零点个数的判断与证明|多题|结合单调性、极值讨论零点存在性与个数|从函数性质到零点判定,构建“求导-分析单调-极值判断”逻辑链|
|由零点个数求参数取值范围|多题|含参数函数零点个数与参数范围互化|深化参数分类讨论,建立“零点个数-极值符号-参数范围”关联|
|隐零点问题|多题|含超越函数零点的设而不求与代换|渗透转化思想,强化抽象能力与符号意识|
|max/min函数零点|多题|复合函数零点的分段讨论与图像分析|综合函数性质与图像直观,提升数学眼光与应用意识|
内容正文:
§4.7 函数零点问题
目录
题型1:函数零点个数的判断与证明 2
题型2:由零点个数求参数取值范围 10
题型3:隐零点问题 17
题型4:max/min函数零点 24
题型1:函数零点个数的判断与证明
【例1.1.】
(多选)已知函数有两个极值点.则( )
A.的图象关于点对称 B.的极值之和为
C.,使得有三个零点 D.当时,只有一个零点
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究函数的零点
【分析】利用奇偶函数性质和平移法 判断A,利用极值和导数关系即可判断B,根据零点个数与导数、函数的关系即可判断D.
【详解】对A,设,定义域为,关于原点对称,
且,则为奇函数,
的图象可由奇函数的图象向上平移2个单位长度得到,
故的图象关于点对称,选项A正确.
对B,设的极值点分别为,令,则为方程两不等实数根,
根据韦达定理知,故,
即的极值之和为4,选项B错误.
对C,依题意,方程有两异根,则,,,
令,解得或,令,解得,
则在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间单调递增.
则时,的图象与轴有3个交点,
即有3个零点,此时,即,解得,故选项C正确.
对D,当时,,
,
此时只有一个零点,选项D正确.
故选:ACD.
【例1.2.】
已知函数,且.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,试判断函数的零点个数.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.
【难度】0.65
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数研究函数的零点、利用导数研究函数图象及性质
【详解】试题分析:
(1)求出导函数,根据导函数的符号的到函数的单调性;(2)将问题转化为求方程根的个数的问题处理,分离参数后转化为判断和函数的图象的公共点的个数的问题.通过分析函数的单调性得到图象的大致形状即可.
试题解析:
(1)函数的定义域为,
∵,
∴
①当时,恒成立,
所以函数在上单调递增;
②当时,
则当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
综上所述,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(2)由题意知,函数的零点个数即方程的根的个数.
令,
则
由(1)知当时, 在递减,在上递增,
∴.
∴在上恒成立.
∴,
∴在上单调递增.
∴,.
所以当或时,函数没有零点;
当时函数有一个零点.
【例1.3.】
设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,求零点的个数.
【答案】(1)当时,的单调递减区间是,无增区间;
当时,的单调递增区间是,单调递减区间是.
(2)有2个零点.
【难度】0.51
【知识点】利用导数研究函数的零点、利用导数求函数(含参)的单调区间
【分析】(1)求出导数零点,分类讨论零点在不同区间时的取值范围,由此求出单调区间;
(2)根据导数求出的最大值,再根据零点存在性定理和函数单调性即可判断出零点的个数.
【详解】(1),令,解得,
因为,所以,当,即时,在区间,,单调递减;
当时,在区间,,单调递增,
在区间,,单调递减;
综上所述:当时,的单调递减区间是,无增区间;
当时,的单调递增区间是,单调递减区间是.
(2)由(1)可知,当时,在单调递增,在单调递减,
则,
令,则,
因为,所以,此时单调递减,则,所以,
因为,且,所以在存在一个零点,
因为,
所以在存在一个零点,
故当时,有2个零点.
【例1.4.】
已知函数.
(1)若,求的极值
(2)当时,证明:函数有且仅有一个零点
【答案】(1)极大值,极小值
(2)当时,恒成立,在R上单调递增,
,由,,则函数有且仅有一个零点;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
而.当时,,因此函数有且仅有一个零点;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
又
,,当时,,因此函数有且仅有一个零点,
所以当时,函数有且仅有一个零点.
【难度】0.44
【知识点】求已知函数的极值、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)把代入,求出导数确定单调区间,进而求出极值.
(2)按分类确定函数的单调性,借助零点存在性定理求出零点个数.
【详解】(1)函数的定义域为R,求导得,
当时,,,
当或时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值.
(2)略
【例1.5.】
已知函数(且,,).
(1)若恒成立,求的取值范围;
(2)讨论零点的个数.
【答案】(1)
(2)若或,零点的个数为;若且,零点的个数为
【难度】0.28
【知识点】函数单调性、极值与最值的综合应用、利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究函数的零点、求函数零点或方程根的个数
【分析】(1)恒成立等价于恒成立,求导后,分及讨论函数单调性,结合计算即可得解;
(2)结合(1)中所得,分、与且讨论,结合函数单调性与零点的存在性定理可判断零点的个数,即可得零点的个数.
【详解】(1)由恒成立,即恒成立,
即恒成立,即恒成立,
令,则,
当时,恒成立,则恒成立,
故在上单调递减,又,
故当时,,不符合题意,故舍去;
当时,令,解得,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
则,又,
故要使得恒成立,则有,即;
(2)函数零点的个数等价于函数零点的个数,
由(1)知,当时,在上单调递减,
且,故零点的个数为;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
若,有且仅有,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
若,则,由,则,
又时,,故存在,使得,
此时有两个零点、,故零点的个数为;
综上所述:若或,零点的个数为;
若且,零点的个数为.
【例1.6.】
已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)①当时,试证明函数恰有三个零点;
②记①中的三个零点分别为,,,且,试证明.
【答案】(1)单调递减区间为,无单调递增区间
(2)
①由定义域为,
所以,
令,因为,,
设方程的两根分别为,,且,则,,
所以有两个零点,,且,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以在处取得极小值,在处取得极大值,
又,故,则,
又因为,,且,
故有,由零点存在性定理可知,
在恰有一个零点,在也恰有一个零点,
易知是的零点,所以恰有三个零点;
②由①知,,则,
因为,所以,
所以要证,
即证,
即证,
即证,
即证,
即证.
令,则,
当时,,所以在上单调递减,
所以,故式成立,
所以.
【难度】0.15
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数证明不等式、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)利用函数的导数,结合函数的定义域,判断导函数的符号,得到函数的单调区间.
(2)①当时,求解函数的导数,求出极值点,判断函数的单调性,然后证明函数恰有三个零点;
②记①中的三个零点分别为,,,判断零点所在区间,利用分析法结合函数的导数转化证明即可.
【详解】(1)当时,定义域为,
所以,
所以在定义域上单调递减,其单调递减区间为,无单调递增区间.
(2)略
题型2:由零点个数求参数取值范围
【例2.1.】
已知函数.若恰有一个零点,求的取值范围.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用导数研究函数的零点
【分析】首先求函数的导数,并化简为,讨论,,和四种情况,讨论函数的单调性,以及函数的最值,并结合零点存在性定理,结合函数的零点个数,求参数的取值范围.
【详解】,
则,
当时,,所以当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以,此时函数无零点,不合题意;
当时,,在上,,单调递增;
在上,单调递减.
又,当趋近正无穷大时,趋近于正无穷大,
所以仅在上有唯一零点,符合题意;
当时,,所以单调递增.
又,
所以有唯一零点,符合题意;
当时,,在上,单调递增;
在上,单调递减,
此时.
又,当趋近正无穷大时,趋近负无穷,
所以在有一个零点,在无零点,所以有唯一零点,符合题意.
综上,的取值范围为.
【例2.2.】
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
【难度】0.56
【知识点】利用导数研究方程的根
【分析】利用函数的奇偶性将问题转化为与函数图象有2个不同的交点,利用导函数研究其单调性即可.
【详解】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
【例2.3.】
已知且,函数,若曲线与直线有且仅有两个交点,求的取值范围.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、利用导数研究方程的根
【分析】由题意得方程有两个不同的解,方程变形得,两边取对数整理得,令,分析的单调性和值域可得的取值范围.
【详解】曲线与直线有且仅有两个交点,
可转化为方程有两个不同的解,
方程,化为,两边取对数得,即,
即方程有两个不同的解.
令,则,
令,解得,
当时,,此时单调递增;
当时,,此时单调递减.
故,且当时,,
又,所以,解得或,
故的取值范围是.
故答案为:.
【例2.4.】
已知关于的方程有且仅有两个不同的实数解,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、函数单调性、极值与最值的综合应用、利用导数研究方程的根
【分析】首先将方程转化为,再由的单调性及零点可得,进而转化为函数与的交点问题,用导数判断函数的单调性及极值,再用数形结合判断可得.
【详解】由,得,即.
由函数在上单调递增,且,得,即.
令,则,
当时,;当时,;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,故.
且当时,,当时,,当时,,如图:
若方程有且仅有两个交点,则,即.
因此,实数的取值范围为.
【例2.5.】
已知函数在上有三个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.42
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、利用导数研究函数的零点
【分析】构造新函数,求导,判断单调性,作出图象,即可根据零点个数求得结果.
【详解】函数在上有三个零点,即方程有三个根,
不妨设.设,则函数的图象与直线有三个交点.
函数
当时,
在上单调递增,且;
当时,,当时,,当时,
在上单调递减,在上单调递增.
又,当时,,当时,,当时,,作出函数的大致图象,如图所示.
由图可知,当时,函数的图象与直线有三个交点,即实数的取值范围是.
【例2.6.】
已知函数有三个零点.
(1)求的取值范围;
(2)设函数的三个零点由小到大依次是.证明:.
【答案】(1)
(2)
等价于,即,
令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
由(1)可得,则,
所以,所以,
则满足,,
要证,等价于证,
易知,令,则,
令得,令得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
下面证明,由,即证,
即证,
即证,
即证,
令,,
令,则,所以,
所以,则,所以,
所以,所以,
所以,所以原命题得证.
【难度】0.4
【知识点】利用导数证明不等式、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)求导,根据分类讨论研究函数的单调性,确定零点个数,构造函数,研究函数值的符号即可得到导函数的符号,即可求出原函数的单调区间,从而确定零点个数;
(2)把原函数有三个零点转化为有三个根,构造,求导研究函数单调性,结合根的分布得,要证,等价于证,
等价于,构造函数从而证明,即证,构造函数,利用导数单调性即可证明.
【详解】(1)因为定义域为,又,
(ⅰ)当单调递减;
(ⅱ)当,记,则,
当;当,
所以在单调递增,在上单调递减,,
又,所以,
①当,则单调递减,至多一个零点,与题设矛盾;
②当,由(ⅱ)知,有两个零点,
记两零点为,且,
则在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
因为,令,则,
所以,
所以,且趋近0,趋近于正无穷大,趋近正无穷大,趋近负无穷大,
所以函数有三零点,
综上所述,;
(2)略
题型3:隐零点问题
【例3.1.】
设是定义在R上的奇函数,当时,,则的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【难度】0.55
【知识点】利用导数研究函数的零点
【分析】根据奇函数性质可得,利用导数研究在上的单调性,结合零点存在定理可判断当时,有两个零点,利用奇函数性质可得当时,也有两个零点即可求解.
【详解】因为是定义在R上的奇函数,所以,
当时,,则,
令,则,所以在上单调递减,
令,解得:,
由于,,
则
所以令,解得:,令,解得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,
且,
由于,,,
所以在上存在唯一零点,且在上存在唯一零点,且
所以的单调减区间为,增区间为
由于,所以在上无零点,
由于,所以在上有唯一零点,
由于,,所以在上有唯一零点,
所以当时,有两个零点,
根据奇函数的性质,可得当时,也有两个零点,
综上,的零点个数为.
【例3.2.】
已知函数恰有两个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.15
【知识点】利用导数研究函数的零点
【分析】通过求导确定函数的单调区间与唯一最小值点,将最小值用最小值点表示后,分析最小值的符号条件,结合最小值点的范围推导得实数的取值范围.
【详解】函数定义域为,求导得.
与均在上单调递增,故在上单调递增.
当时,;当时,,
故存在唯一零点,即,两边取对数得,
即.
在上单调递减,在上单调递增,
其最小值为.
令(),求导得,
故在上单调递减,且.
因为当时,;当时,,
所以恰有两个零点的充要条件是,即,
结合的单调性,得.
由,且在上单调递增,得.
故选:D
【例3.3.】
已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,,证明:函数有且仅有两个零点,两个零点互为倒数.
【答案】(1)若,在上单调递增;若,在上单调递增,在上单调递减.
(2)证明:,所以,,
因为在上递增,在递减,所以在上递增,
又,
故存在唯一使得,所以在上递减,在上递增,
又,所以在内存在唯一根,
由得,又,
故是在上的唯一零点.
综上,函数有且仅有两个零点,且两个零点互为倒数.
【难度】0.15
【知识点】利用导数研究函数的零点、利用导数求函数(含参)的单调区间
【分析】(1)求出函数的导数,分和两种情况进行讨论,结合导数的符号从而可确定函数的单调性;
(2)求出,由额单调性可判断存在唯一使得,进而可求得的单调性,从而可证明函数的零点问题.
【详解】(1)的定义域为且,
若,则当时,,故在上单调递增;
若,则当,当,
故在上单调递增,在上单调递减.
(2)略
【例3.4.】
已知函数,,在上有且仅有一个零点.
(1)求的取值范围;
(2)证明:若,则在上有且仅有一个零点,且.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【难度】0.4
【知识点】利用导数证明不等式、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)分,和三种情况讨论,根据零点存在性定理判断即可.
(2)构造,利用导数判断单调性可知,存在唯一,使得,且,从而可得.
【详解】(1),设,
,
①当时,若,则,
在上无零点,不符合题意;
②当时,若,则,
∴在上单调递增,
∴,∴在上无零点,不符合题意;
③当时,若,则,∴在上单调递增,
∵,,
∴存在唯一,使得.
当时,;当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
∵,,
故在上有且仅有一个零点,符合题意;
综上,的取值范围为.
(2)记,
,
由(1)知:若,当时,,,
当时,,,
故在上单调递减,在上单调递增,
又,,
故存在唯一,使得,且.
注意到,可知在上有且仅有一个零点,
且,即.
【例3.5.】
已知函数, ,其中且.
(1)当时,讨论函数的单调性和极值;
(2)证明:函数存在零点的充要条件是函数存在零点;
(3)当时,讨论函数的零点个数.
【答案】(1)在 单调递减,在 单调递增;极小值为 1 ,无极大值;
(2)证明见解析
(3)零点个数为1
【难度】0.48
【知识点】零点存在性定理的应用、求已知函数的极值、利用导数研究函数的零点、求函数零点或方程根的个数
【分析】(1)根据导数研究函数的单调性和极值即可;
(2)通过必要性和充分性讨论,结合函数存在零点进行化简证明即可;
(3)对进行求导,根据零点存在定理,以及函数取极限的思想即可求出函数的零点个数.
【详解】(1)当 时, ,定义域为,
,令 ,解得 ,
当 时, ,即 ,因此 在 上单调递减,
当 时, ,即 ,因此 在 上单调递增;
所以 在 处取得极小值,极小值为:,无极大值.
(2)必要性:若存在零点,则存在 ,使得 ,即 ,
等式两边取以为底的对数,得 ,又,故,整理得: 0 ,
即 ,因此 存在零点 .
充分性:若 存在零点,则存在 ,使得 ,即 ,
等式两边取为底的指数,得 ,令 ,则 ,
即: 因此 ,即 存在零点.
综上,函数 存在零点的充要条件是函数 存在零点,得证.
(3) ,其定义域为 ,其中且,,
因为 ,所以 ,则 在 上单调递增,
当 时,, ,所以 ;当 时,0 ,所以 ;
因此,存在 ,使得 ,即 ,整理得 ;
当 时,单调递减;当 时, 单调递增,
所以在 处取得最小值 ,,
因为 ,且当 0 时, ,
所以 ;当 时, ,所以 ;
根据零点存在定理,因为 在 上单调递减,在 上单调递增,
且 在 0 和 时分别趋近于和,
所以有且仅有一个零点.
题型4:max/min函数零点
【例4.1.】
已知函数.
(1)若过点可作的两条切线,求的值.
(2)用表示中的最小值,设函数,讨论零点的个数.
【答案】(1)或
(2)当有0个零点;
当或时,有一个零点;
当时,有两个零点.
【难度】0.4
【知识点】已知切线(斜率)求参数、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)利用函数的导数求切线方程,构造函数,再求导;
(2)利用导数讨论函数的单调性,再讨论确定零点的个数.
【详解】(1)设切点为
则切线方程为
在直线上,则,
令,则,令,解得,所以或
要想让切线有两条,只需满足或
(2)当时, ,单调递减,在取得最大值,,所以只需考虑在的零点个数.
(i)若或,则
当时,在无零点.
当时,在单调递减,而在有一个零点;
(ii)若,则在单调递减,在单调递增,故当时,取得最小值,最小值为
①若,即在无零点.
②若,即,则在有唯一零点;
③若,即,由于
所以当时,在有两个零点;当时,在有一个零点
综上,当有0个零点;
当或时,有一个零点;
当时,有两个零点.
【例4.2.】
已知函数,.
(1)证明恒成立;
(2)用表示m,n中的最大值.已知函数,记函数,若函数在上恰有2个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【难度】0.4
【知识点】利用导数研究不等式恒成立问题、利用导数研究函数的零点
【分析】(1)在上恒成立等价于在上恒成立,记,利用导数可得.
(2),①时无零点;②当时,分、 判断零点;③当时 考虑在上的零点情况,由分、、、时判断在上零点可得答案.
【详解】(1)由题得的定义域为,
则在上恒成立等价于在上恒成立,记,则,.
当时,;时,,
故在上单调递减,上单调递增,
所以,即恒成立.
(2)由题得,
①当时,,此时无零点.
②当时,,
a.当,即时,是的一个零点;
b.当,即时,不是的一个零点;.
③当时,恒成立,因此只需考虑在上的零点情况.
由,
a.当时,,在上单调递增,且,
当时,,则在上无零点,故在上无零点;
当时,,则在上无零点,故在上有1个零点;
当时,由,,得在上仅有一个零点,故在上有2个零点;
所以,.
b.当时,由得,
由时,;当时,,
故在上单调递减,在上单调递增;
由,,得在上仅有一个零点,故在上有2个零点;
所以,.
综上所述,时,在上恰有两个零点.
【例4.3.】
已知函数.
(1)判断的单调性,并求的最值;
(2)用表示的最大值.记函数,讨论的零点个数.
【答案】(1)当单调递减;当单调递增,最小值;(2)答案见解析.
【难度】0.4
【知识点】利用导数研究函数的零点、函数单调性、极值与最值的综合应用
【分析】(1)对求导,由导函数的正负与原函数的关系得到的单调性及最值;
(2)结合(1)可得当时,,则函数无零点;当时,,只需研究零点情况,对a分类讨论分别得到函数的单调性及函数的零点个数.
【详解】(1).
当单调递减;当单调递增.
当时,取最小值
函数定义域为,其中
当时,
则函数无零点
当时,.
下面讨论零点情况.
.(当时,取等号),
当时,
此时,在上无零点
的零点为,即一个零点.
当时,,
在上一个零点,的有两个零点.
当时,
.
在单调递减,
又,上成立,上成立在取极大值,此时.
又时,,
在上有一个零点,
又
当,即:时,在上有一个零点,有两个零点
当,即时,在上有两个零点,有两个零点
当,即时,有两个零点,有三个零点
综上,时或时,有一个零点.
当时或时,有两个零点
当时,有三个零点
【例4.4.】
已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)记表示中的最小值,设,若函数至少有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)
【难度】0.4
【知识点】利用导数研究函数的零点、利用导数求函数(含参)的单调区间
【分析】(1)求出,由得,,讨论两根大小,得出的正负,从而确定单调区间;
(2)只有唯一零点2,因此在上至少有两个零点才能满足题意,根据(1)中得出的单调性,分类讨论的极值与零点可得.
【详解】(1)的定义域为,
∴,令,得.
①当,即时,;
②当,即时,;
③当,即时,,
综上,当时,的单减区间为和,单增区间为;当时,的单减区间为,无增区间;当时,的单减区间为和,单增区间为.
(2)的唯一一个零点是,∴,由(1)可得: (i)当时,,此时至多有两个零点,不符合题意;(ii)当时,在定义域上单减递减,此时至多有两个零点,不符合题意; (ⅲ)当时,若,即,此时至多有两个零点,不符合题意;若,即,此时,即,此时恰好有三个零点,符合题意;若,即,此时, ,记,所以,所以在上单调递增,所以,此时恰好有四个零点,符合题意,综上,.
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§4.7 函数零点问题
目录
题型1:函数零点个数的判断与证明 2
题型2:由零点个数求参数取值范围 3
题型3:隐零点问题 3
题型4:max/min函数零点 4
题型1:函数零点个数的判断与证明
【例1.1.】
(多选)已知函数有两个极值点.则( )
A.的图象关于点对称 B.的极值之和为
C.,使得有三个零点 D.当时,只有一个零点
【例1.2.】
已知函数,且.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,试判断函数的零点个数.
【例1.3.】
设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)当时,求零点的个数.
【例1.4.】
已知函数.
(1)若,求的极值
(2)当时,证明:函数有且仅有一个零点
【例1.5.】
已知函数(且,,).
(1)若恒成立,求的取值范围;
(2)讨论零点的个数.
【例1.6.】
已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)①当时,试证明函数恰有三个零点;
②记①中的三个零点分别为,,,且,试证明.
题型2:由零点个数求参数取值范围
【例2.1.】
已知函数.若恰有一个零点,求的取值范围.
【例2.2.】
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.
【例2.3.】
已知且,函数,若曲线与直线有且仅有两个交点,求的取值范围.
【例2.4.】
已知关于的方程有且仅有两个不同的实数解,则实数的取值范围为_____.
【例2.5.】
已知函数在上有三个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.6.】
已知函数有三个零点.
(1)求的取值范围;
(2)设函数的三个零点由小到大依次是.证明:.
题型3:隐零点问题
【例3.1.】
设是定义在R上的奇函数,当时,,则的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例3.2.】
已知函数恰有两个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例3.3.】
已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,,证明:函数有且仅有两个零点,两个零点互为倒数.
【例3.4.】
已知函数,,在上有且仅有一个零点.
(1)求的取值范围;
(2)证明:若,则在上有且仅有一个零点,且.
【例3.5.】
已知函数, ,其中且.
(1)当时,讨论函数的单调性和极值;
(2)证明:函数存在零点的充要条件是函数存在零点;
(3)当时,讨论函数的零点个数.
题型4:max/min函数零点
【例4.1.】
已知函数.
(1)若过点可作的两条切线,求的值.
(2)用表示中的最小值,设函数,讨论零点的个数.
【例4.2.】
已知函数,.
(1)证明恒成立;
(2)用表示m,n中的最大值.已知函数,记函数,若函数在上恰有2个零点,求实数a的取值范围.
【例4.3.】
已知函数.
(1)判断的单调性,并求的最值;
(2)用表示的最大值.记函数,讨论的零点个数.
【例4.4.】
已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)记表示中的最小值,设,若函数至少有三个零点,求实数的取值范围.
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