内容正文:
第一编 · U2 函数与导数
2.13导数与零点综合
高中数学一轮复习讲义
一、考情与考点定位
零点问题看起来是一个“解方程”的问题,真正考的是函数图象的形状:单调区间在哪里,极值有多大,两端往哪里走。本节先把最近三年真正考过的零点题找出来,再看这一讲必须记准哪些动作。
(一)高考怎么考
最新一届的五套卷子逐题过了一遍:全国Ⅰ卷把抽象函数的存在性讨论放在第 19 题,归 2.1;全国Ⅱ卷第 19 题是不等式与参数,归 2.11、2.12、2.14;全国Ⅱ卷第 13 题与北京卷第 15 题是基础零点题,已列在 2.6 的考情表内;天津卷第 20 题是指数与三角不等式,归 2.12、2.14;上海卷第 19 题第(2)问是切线与曲线无公共点,归 2.11、2.14;全国Ⅰ卷第 6 题由最大值反求参数,归 2.10。北京卷第 20 题的(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)已分别由 2.8、2.10 与 2.14 使用,本讲不再重复。往前两届,2025 年全国Ⅱ卷第 18 题的第(2)②问比较极值点与零点,已列在 2.14 的考情表内;第(1)问也已在 2.14 的例 4 里讲过,本讲只在表里保留这一行,不再重复解题。2025 年天津卷第 20 题第(2)②问的零点间隙不等式归本讲,2.12 已在引言里点名;2024 年北京卷第 20 题的第(1)问已列在 2.9 的表内,本讲只接第(3)问的零点个数。下面这张表只收以“数零点、定参数”为主要目标的题。
表 1: 高考导数与零点综合考情梳理
年份
卷别
题号
考查点
2025
天津卷
20(2)
三个零点反求参数范围;零点间隙不等式
2025
全国Ⅱ卷
18(1)
证明唯一极值点与唯一零点,先定单调再数点
2024
北京卷
20(3)
由面积条件建立方程,判断满足条件的点个数
表 1 能读出三条命题线索。
第一条是零点个数由“形”决定,不由“解”决定。2025 年天津卷第 20 题第(2)①问给出三个零点反求参数;2024 年北京卷第 20 题第(3)问把面积条件化成一个方程再数正根。两题都不是解出零点,而是先定单调与极值,再数水平线或交点。
第二条是隐零点与“不求根”成为压轴题的常用入口。2025 年全国Ⅱ卷第 18 题第(1)问要求证明唯一极值点与唯一零点,先化导数、由线性因子定出极大值点,再由 与两端趋势数零点;本讲例 4 更进一步,把 写成 ,把最小值里的指数与对数同时换掉。两题都不求根,只定形。
第三条是参数范围由“个数或位置”反推,零点间隙还要靠隐零点估计。2025 年天津卷第 20 题第(2)②问把三个零点转化为 的关系,再用极值点 的界证明间隙不等式;2024 年北京卷第 20 题第(3)问则用方程单调性数正根。凡是“恰有 n 个零点”“零点在区间内”“解集为某区间”,最后都要落到极值符号或端点符号上。
(二)必备知识清单
这一讲要用的知识只有六块:三种说法、存在与唯一、导数定形、四条数零点路线、隐零点三步、含参讨论与参数收口。先看清单,再逐条展开。
表 2: 本讲必备知识清单
知识块
必须记准的内容
掌握要求
零点的三种说法
方程 的实根;图象与 轴交点的横坐标;两图象交点的横坐标
会三种说法互译
存在与唯一
闭区间连续、两端异号只保证存在;再加严格单调才保证唯一
会写全条件
导数定形
定义域、导数符号表、极值、两端极限,四件事定住图象
会列符号表
数零点四条路
显零点、极值定号、分离参数、隐零点
先认路再算
隐零点三步
设 ;用导数关系消去超越项;用 的范围估符号
设而不求
含参与收口
先问根有没有、在不在、变不变号;由个数或位置反推参数,边界代回
分类不重不漏
二、知识梳理:把定义变成可操作的动作
零点不是一个新的函数,而是方程 的根在图象上的名字。定义只有一句话,但高考把它翻成三种问法:根在哪、有几个根、根怎么分布。这一节把三种问法各自翻译成可以照着做的动作。
(一)零点问题的统一动作链
零点问题的题面千变万化,动作链只有一条:定域 → 求导 → 判号 → 定形 → 数点。
定域是第一件事。含 的函数要求 ,含 的要求 ,含分式的要排除分母为零的点。零点只可能在定义域内,定义域写错,后面数得再准也是错的。
求导之后先看能不能因式分解。能分解,就把驻点写成常数或参数的表达式;不能分解,就看 的单调性,或者把 的零点设成 暂时不解。判号时列符号表,驻点、不可导点、定义域端点都要进表。
定形是把符号表读成图象:哪段增、哪段减,极大值、极小值各是多少,两端往哪里走。最后数点:水平线与图象交几个点,或者 在每段上变号几次。相切时只算一个零点,端点恰为零点时直接写出,不要硬套两端异号。
图是草图,证据是符号表
只画一条草图就数零点,遇到相切、渐近线或端点为零时最容易多数或漏数。卷面上要写的是导数符号表、极值符号和两端趋势,图只是帮助定位。
(二)零点个数的四条路
第一条是显零点。导数的零点是常数,极值算得出,直接比较极值与两端趋势。三次多项式最典型:导数分解成两个一次因式,两个极值一正一负就是三个零点。
第二条是极值定号。函数只有一个极值点,极值的符号要靠估值判断,例如 、、。极值小于零且两端都趋于正无穷,就是两个零点;极值大于零且两端都趋于负无穷,就是零个零点。
第三条是分离参数。方程里参数只出现一次,能解成 ,就把零点个数变成水平线 与曲线 的交点个数。分离之后先写 的范围,再求 φ 的单调性与值域;水平线过极值点时只算一个交点。
第四条是隐零点。导数的零点是超越方程,解不出精确值,但可以证明它存在且唯一。设它为 ,用 把 里的超越项消掉,再用 所在的范围估计符号。这一条是压轴题最常用的入口。
分离参数后别丢范围
分离参数后,φ 的定义域就是原来 的范围。换元 后 ,换元 后 ,换元 后 。水平线与 φ 的图象交几个点,还要看每个点能不能换回 。
(三)隐零点:设而不求
隐零点的标准动作分三步。
第一步,证明零点存在且唯一。对 再求导,或者把 拆成“增函数减增函数”,说明 严格单调;再找两个点,让 在这两点异号。于是存在唯一的 ,使 。
第二步,用导数关系代换。把 写成可以消去超越项的形式。常见的有三类:由 得 ;由 把 用 表示;由 把参数 换掉。代换之后, 里不再同时出现指数、对数与参数。
第三步,估计 的范围,定符号。由存在性证明中的两个端点,已经知道 落在某个区间里;把这个区间代入代换后的式子,判断 的正负。很多题只需要“”或“”,不需要 的精确值。
隐零点三步
一设:设 ,先证 存在且唯一。二代:用 把 里的超越项换掉。三估:用 的区间判断 的符号,不求解 。
(四)含参讨论的三问
含参导数先问三件事,顺序不能乱。
一问根有没有:导数是二次式时看判别式;导数是 这类,就把方程化成 ,看 与 的值域有没有交点。
二问根在不在:根是否落在定义域内,是否落在题目给定的区间内。含 时负根要舍去;含 时根为零也要单独看。
三问变不变号:两根相等时,导数往往只是一个完全平方式,驻点处不变号,不是极值点。判别式为零、根与端点重合、两根相等,这三个边界都要单独讨论。
边界不单独讨论,答案必漏
含参题的分都在边界上:判别式为零时有没有极值,根恰等于区间端点时算不算零点,参数为零时导数是否退化。把这些边界先列成一张小表,再逐类数零点,比事后补漏可靠。
(五)由零点定参数:三类翻译
第一类,“恰有 个零点”。翻译成水平线与图象的交点个数,或者翻译成极值符号:三个零点通常要求极大值大于零、极小值小于零;两个零点还要看是不是相切。
第二类,“零点在区间 内”。若函数在区间上单调,翻译成 ;若不单调,还要说明极值点不在区间内,或者极值符号不改变零点个数。
第三类,“不等式 的解集为 ”。令 ,则 ,且 在 内为正、在区间外为负。端点处的函数值、导数值与单调性要一起用;只让两个端点等于零,往往不够。
参数算出来之后,必须做三件校验:端点能不能取,取等条件是否成立,定义域是否被遗漏。切点、重根都只算一个零点,不能按两个算。
参数收口三验
一验端点:区间开闭与等号是否取到。二验取等:相切、重根只算一个零点。三验定义域:负根、零根、增根都要回代原题。
(六)本节收束:三句话
零点问题先定形,再数点;参数问题先分类,再收口;隐零点设而不求,用导数关系代换。下面三只盒子分别是数零点、隐零点和含参讨论的检查清单。
数零点四查
一查定义域,二查极值符号,三查两端趋势,四查切点与端点是否被重复计算。四查都过,零点个数才落定。
隐零点代换的三种常见关系
指数与对数互为倒数时,用 换出 ;二次型驻点时,用 把参数换掉;对数型驻点时,用 把参数换掉。
含参三问
一问根有没有,二问根在不在,三问变不变号。三问都过,才能写“有极值”或“有 个零点”;边界值最后代回原题。
三、题型模型分类:先认情境,再选工具
零点题按题面情境分模型,不按解法分。先看函数是三次、超越还是含参,再看题面问的是“数几个”还是“反求参数”,模型就定了。六个模型覆盖了高中阶段绝大多数零点题面。
表 3: 导数与零点问题的六个模型速查表
模型
一眼认出它的样子
核心动作
例题
一·三次显零点
三次多项式,导数两根可解
求导分解,算极值
例 1
二·超越单峰
超越式,导数只有一个根
定唯一极值,估趋势
例 2
三·分离参数
参数只出现一次,可解出参数
分离参数,数交点
例 3
四·隐零点
导数为零解不出,但根存在
设隐零点,作代换
例 4
五·含参分类
导数根含参数,位置会动
按根的位置分类
例 5
六·零点定参
题面给零点个数或解集
翻成极值符号解参
例 6
(一)模型一:三次显零点
识别标志:解析式是三次多项式,求导后是二次式,能分解出两个常数根;题面问零点个数或零点所在区间。
标准动作:求导、因式分解、列符号表,算出极大值与极小值,再看两端趋势。两个极值异号就是三个零点;一个极值为零就是两个零点;两个极值同号就是一个零点。
易错:把驻点直接当零点;极值算对了却忘记看两端趋势;重根按两个算。
(二)模型二:超越单峰
识别标志:解析式含 、 或三角式,导数只有一个可解的零点;函数只有一个极值点。
标准动作:求导定唯一极值,判断极值的符号,再看两端极限。极值小于零且两端为正,就是两个零点;极值大于零且两端为负,就是零个零点;极值等于零就是相切,一个零点。
易错:只算极值不看两端;把 、 这些常数估错方向;忘记定义域。
(三)模型三:分离参数
识别标志:方程里参数只出现一次,能解成 ;题面问“有几个零点”或“参数范围”。
标准动作:分离参数,求 φ 的定义域、单调性与值域,画水平线 ,数交点。水平线过极大值或极小值时只算一个交点。
易错:分离后丢掉 的范围;把渐近线当成交点;水平线过极值点时算成两个。
(四)模型四:隐零点
识别标志:导数为零是超越方程,解不出精确根,但能证明根存在且唯一;题面要求证明零点唯一,或判断极值的符号。
标准动作:设 ,先证 唯一;用 把 里的超越项换掉;用 的区间判断 的符号,再数零点。
易错:设了 却不去代换,仍然硬解方程;只证存在不证唯一;代换后忘记 的范围。
(五)模型五:含参分类
识别标志:导数含参数,临界点的位置随参数移动;题面问“讨论零点个数”或“恰有 个零点”。
标准动作:先分解或因式判别,按“根有没有、在不在、变不变号”分类;每一类画出单调性,算极值,数零点;边界值单独讨论。
易错:默认参数为正;漏掉判别式为零;两根相等时仍写“两个极值点”;分类边界不合并。
(六)模型六:零点定参
识别标志:题面给出“恰有 个零点”“零点在区间内”“不等式解集为某区间”,反求参数。
标准动作:把条件翻译成极值符号、端点符号或水平线交点个数;解出参数后,把边界值代回原题,检查零点个数与解集是否真的符合。
易错:只列方程不验充分性;端点开闭没检查;把相切、重根算成两个零点。
四、例题精讲
六道例题一一对应上面六个模型。每题统一按四步展开:认模型 → 定域求导 → 判号定形 → 数零点校验。第四步专管三件事:定义域是否遗漏、切点与端点是否重复计算、参数边界是否取到。
(一)模型一:三次显零点
先看一道三次多项式题。导数能分解成两个一次因式,极值算得出,重点是把符号表读成零点个数。
例题 1(模型一·三次显零点)
讨论函数 的零点个数。
图 1: 三次函数的两个极值点
第 1 步 · 认模型:解析式是三次多项式,求导后是二次式,能分解出两个常数根,属于模型一。先求导、分解,再列符号表。
第 2 步 · 定域求导:定义域为 。求导得
令 ,得 或 。
第 3 步 · 判号定形:在 (−∞,−1) 上 ,在 (−1,1) 上 ,在 (1,+∞) 上 。所以 在 处取极大值,在 处取极小值:
又当 时 ,当 时 。
第 4 步 · 数零点校验:由 、,在 (−∞,−1) 内有一个零点;由 、,在 (−1,1) 内有一个零点;由 、,在 (1,+∞) 内有一个零点。两个极值都不为零,三个零点互不相同。故 共有 3 个零点。
极值异号才是三个零点
本题两个极值一正一负,所以每段各穿一次。若极大值或极小值恰好为零,零点就变成两个;若两个极值同号,只有一个零点。数零点前先把极值的符号写清楚。
(二)模型二:超越单峰
第二道题含对数,导数只有一个零点,函数先增后减。重点是用极值的符号和两端趋势定零点个数。
例题 2(模型二·超越单峰)
讨论函数 的零点个数。
第 1 步 · 认模型:解析式含 ,导数只有一个零点,函数只有一个极值点,属于模型二。先定域、求导,再看极值符号与两端趋势。
第 2 步 · 定域求导:由 要求 ,定义域为 (0,+∞)。求导得
令 ,得 。
第 3 步 · 判号定形:在 (0,2) 上 ,在 (2,+∞) 上 。所以 在 (0,2) 上递增,在 (2,+∞) 上递减,最大值为
又当 时 ,当 时 起主导作用,。
第 4 步 · 数零点校验:由 、,在 (0,2) 内有一个零点;由 、,在 (2,+∞) 内有一个零点。最大值不为零,两个零点互不相同。故 共有 2 个零点。
两端趋势要写出来
只写“最大值为正”只能说明函数有正有负,不能说明两边各穿一次。必须补上 与 的趋势,才能断言两个零点。
(三)模型三:分离参数
第三道题把参数单独解出来,零点个数变成水平线与曲线的交点个数。先求曲线的单调性与值域,再数水平线。
例题 3(模型三·分离参数)
讨论函数 ()的零点个数。
图 2: 函数 的图象
第 1 步 · 认模型:参数 只出现一次,方程可以写成 ,属于模型三。零点个数就是水平线 与曲线 的交点个数。
第 2 步 · 定域求导: 的定义域为 。求导得
令 ,得 或 。
第 3 步 · 判号定形:在 (−∞,−2) 上 ,在 (−2,0) 上 ,在 (0,+∞) 上 。所以 φ 在 处取极大值,在 处取极小值:
又当 时 ,当 时 。
第 4 步 · 数零点校验:按水平线 的位置分类: 当 时,无交点,0 个零点; 当 时,只与 相交,1 个零点; 当 时,与三段各交一次,3 个零点; 当 时,与 相切,另在 (0,+∞) 内交一次,2 个零点; 当 时,只在 (0,+∞) 内交一次,1 个零点。故当 时有 0 个零点;当 或 时有 1 个;当 时有 2 个;当 时有 3 个。
相切只算一个交点
时,水平线在 处与曲线相切,只产生一个零点;另一个零点在正半轴。很多同学把相切算成两个,零点个数就多了一个。
(四)模型四:隐零点
第四道题的导数是 ,令它为零就是超越方程,根解不出来。我们设这个根为 ,用 把最小值里的指数与对数一起换掉。
例题 4(模型四·隐零点)
证明:函数 在 (0,+∞) 上没有零点。
第 1 步 · 认模型:解析式同时含 与 ,定义域为 (0,+∞)。导数 的零点是超越方程,解不出精确值,属于模型四。先证导数有唯一零点,再用它定最小值。
第 2 步 · 定域求导:
所以 在 (0,+∞) 上严格递增。又当 时 ,;而 。由零点存在定理,存在唯一的 ,使 。
第 3 步 · 判号定形: 在 上为负、在 上为正,所以 在 上递减、在 上递增,最小值为 。由 得
两边取对数,得 。于是
因为 ,所以 。由基本不等式,
故 。
第 4 步 · 数零点校验:对一切 ,都有 ,所以 在 (0,+∞) 上没有零点。等号若成立,需要 ,与 矛盾,因此最小值严格大于零。故 在 (0,+∞) 上没有实根。
隐零点的关键是代换
只证明 存在,最小值仍然算不出来。必须把 写成 ,再换成 ,才能把 里的指数与对数同时消掉。设而不代,等于没设。
(五)模型五:含参分类
第五道题的三次函数含参数,导数的两个根随参数移动。分类的边界是“导数有没有根”和“极小值是否为零”。
例题 5(模型五·含参分类)
讨论函数 ()的零点个数。
第 1 步 · 认模型:解析式含参数 ,导数是二次式,临界点随 的正负与大小移动,属于模型五。先按“导数有没有根”分成 与 ,再按极值符号细分。
第 2 步 · 定域求导:定义域为 。求导得
第 3 步 · 判号定形:分两种情况。
(1)当 时,,且只在 时的 处为零。 在 上严格递增,又 、,所以恰有 1 个零点。
(2)当 时,令 ,得 或 。在 上 ,在 上 ,在 上 。所以极大值为
极小值为
令 ,得 。
第 4 步 · 数零点校验:在 中再分三小类: 当 时,极小值大于零,函数只在 内穿一次,1 个零点; 当 时,极小值等于零, 是切点,另在左侧穿一次,2 个零点; 当 时,极小值小于零,三段各穿一次,3 个零点。合并 的情形,得:当 时有 1 个零点;当 时有 2 个;当 时有 3 个。
分类边界是极小值为零
本题的分界点不是 ,而是极小值 ,即 。 只是“导数有没有根”的分界, 才是“零点个数变不变”的分界。两个边界都要在答案里体现。
(六)模型六:零点定参
第六道题给出“恰有三个零点”,反求参数。这道函数在 2.14 的 B6 里只作检测,本讲把它作为完整例题讲透,并把第(2)②问接在 C9。
例题 6(模型六·零点定参)
已知函数
若 恰有三个零点 ,且 ,求 的取值范围。
第 1 步 · 认模型:题面给出“恰有三个零点”,反求参数 ,属于模型六。先看参数对两端趋势的影响,再把“三个零点”翻译成“极大值大于零、极小值小于零”。
第 2 步 · 定域求导:定义域为 (0,+∞)。求导得
令
则 ,所以 在 上递增,在 上递减,最大值为
又 ,(),()。
第 3 步 · 判号定形:先看 。当 时,方程 在 (0,1) 内有唯一解 , 在 上为正、在 上为负,最大值
所以没有零点。当 时,,只有 一个零点。故 不符合“三个零点”。
再看 。当 时,,, 严格递增;又 、,恰有 1 个零点。
当 时, 有两个解: 与 。 在 上为正、在 上为负、在 上为正,所以 是极大值点, 是极小值点。由 且 在 上递增,得
又由 ,得
因为 ,所以 。于是
第 4 步 · 数零点校验:当 时,极大值大于零、极小值小于零,且 、,图象从下往上、再下、再上。于是 、、 内各有一个零点,依次记为 ,满足 ,共 3 个。当 时,极小值为零, 是重根,只有 2 个不同零点;当 时,极小值大于零,只有 1 个零点。故
三个零点要三次穿越
三零点的判据不是只看“极小值小于零”。本题左端 、右端 ,极大值为正、极小值为负,图象从下往上、再下、再上,才会三次穿越。若一端的趋势反了,零点个数就可能是两个或一个。
五、易错点辨析
下面六条是本讲最常见的失分点,每条都能在前面的例题里找到对应位置。考试时先对照这张表自查,再交卷。
表 4: 本讲六个高频错误及其纠正
错误表现
错因
正确做法
只算导数为零就断言零点个数
没看极值符号与两端趋势
列符号表、算极值、写两端极限,再数零点
分离参数后不写定义域
水平线交点没换回 的范围
先写 的范围与 φ 的值域,再数交点
隐零点设了却不代换
仍然硬解超越方程
用 消去超越项,再用 的范围估符号
含参分类漏边界
判别式为零、根与端点重合没单独讨论
按“有没有、在不在、变不变号”三问分类
把切点或重根算成两个零点
水平线与图象相切只交一次
极值点处单独验,重根只算一个
参数范围不代回
端点开闭、等号是否取到没验
把边界值代回原题,检查零点个数与解集
六、当堂检测
A 组每题只走一条基本动作,B 组多一步含参或隐零点,C 组把零点个数与参数范围接成完整链路。做题时先写定义域,再求导;凡写“零点个数”,都要说明极值符号与两端趋势。
(一)A 组:基础过关
这四题分别练三次显零点、存在与唯一、分离参数和超越单峰,每题只走一遍基本动作。
A1
函数 的零点个数是()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
A2
证明:函数 在区间 (0,1) 内有且只有一个零点。
A3
若函数 有两个零点,求 的取值范围。
A4
讨论函数 的零点个数。
(二)B 组:能力提升
这四题各多一步:B5 要按参数分类,B6 要把“三个零点”翻译成极值符号,B7 要估极值,B8 要用隐零点证明“没有零点”。
B5
讨论函数 ()的零点个数。
B6
若函数 有三个零点,求 的取值范围。
B7
证明:函数 有两个零点。
B8
证明:函数 在 (0,+∞) 上没有零点。
(三)C 组:压轴突破
C9 来自天津卷,证三个零点之间的间隙不等式;C10 来自北京卷,把面积条件化成一个方程再数正根。两题都不要求解出零点,只要求把“个数”或“间隙”说清楚。
C9
沿用例题 6 中的函数 与三个零点 ,证明:
C10
已知函数 ,直线 是曲线 在点 ()处的切线,,, 为直线 与 轴的交点。设 与 的面积分别为 与 。是否存在点 ,使得 ?若存在,这样的点 有几个?
七、参考答案与提示
下面每题给出答案、关键那一步,以及本题最容易失分的地方。C 组两题只给思路与关键不等式,完整书写回到四步格式。
(一)A 组
A 组四题只走一遍基本动作,答案后只点关键一步,完整书写仍按四步格式。
A1答案:C。
提示:,极大值 ,极小值 ,两端分别为 −∞ 与 +∞,三段各穿一次。易错: 只是一个零点,不要把它当成两个。
A2答案:存在且唯一。
提示:,,由零点存在定理,(0,1) 内至少有一个零点;又 , 严格递增,零点至多一个。易错:只写两端异号,不写严格单调,只能得到“至少一个”。
A3答案:。
提示:令 ,则 ,φ 在 处取最小值 ,且 φ(−∞)=0、φ(+∞)=+∞。水平线 与曲线有两个交点当且仅当 。易错: 时只有一个零点 , 时相切,也只有一个零点。
A4答案:2 个。
提示:定义域为 (0,+∞),, 在 (0,1) 上递减、在 (1,+∞) 上递增,最小值 ;又 、,所以两个零点,分别在 (0,1) 与 (3,4) 内。易错:只写“最小值为负”不够,还要写两端都为正无穷。
(二)B 组
B 组四题各多一步分类或估值,提示里把分类边界与取等条件写清楚。
B5答案:当 或 时,1 个零点;当 或 时,2 个零点。
提示: 恒成立, 始终是一个零点。。当 时 , 严格递增,只有 ;当 时,极小值点为 ,极小值为
令 ,则 , 在 处取最大值 0。所以 时极小值为零,只有一个零点; 且 时极小值小于零,两端都为正无穷,有两个零点。易错: 时 是重根,但零点个数按“不同实根”算,只算一个。
B6答案:(0,4)。
提示:,极大值 ,极小值 。三个零点要求极大值大于零、极小值小于零,即 且 ,所以 。易错: 与 时各有一个极值为零,只有两个零点,端点不能取。
B7答案:两个零点,分别为 与 内的一个零点。
提示:, 在 上递减、在 上递增,最小值
又 ,,所以在 内有零点 ,在 内还有一个零点。易错: 要用 说明;不要只写“最小值为负”就断言两个零点。
B8答案:没有零点,且 对一切 成立。
提示:,。; 在 上递减、在 上递增,且 ,,所以 在 内有唯一零点 。于是 在 上递减、在 上递增,最小值为 。由 得
取 ,由 得 ;而 在 上递增,故 ,于是 。所以 ,没有零点。易错: 是边界点,不能算作极小值点;最小值要代换 ,不能只写“最小值为正”。
(三)C 组
C 组两题只给思路与关键不等式,完整书写回到四步格式。
C9答案:证明见提示。
提示:令 ()。由 得
由 、 知 ,所以 。
对 两式作商,得
令 ,则 ,解得
于是
令 ,则 ,且
(因为 )。所以 在 (1,+∞) 上递减,; 递减,。故
又由 得 ,所以
即 ,从而
令 ,则 , 在 (0,4) 上递增、在 (4,+∞) 上递减,最大值
(等价于 )。所以
于是
证毕。易错:不要直接对 与 分别放缩,必须先用 的关系把 压到 4 以下,再用 估计 。
C10答案:存在,这样的点 有 2 个。
提示:,。切线 的方程为
令 ,得
(因为 )。又 ,。条件 化为 ,即
令
则 ,且
在 上正、在 上负,故 先增后减;由 、、 知 有两个零点 , 的单调性为减—增—减。由 得 ,由 得 ,故 在 与 内各有一个零点,两根分别在 (1,2) 与 (6,7) 内。所以点 有 2 个。易错:只用“方程有解”不够,必须用单调性说明恰有两个正根; 不在 内。
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