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专题06 导数中的隐零点问题
类型一、不含参函数的隐零点问题
已知不含参函数,导函数方程的根存在,却无法求出,设方程的根为,则①有关系式成立,②注意确定的合适范围.
例: 已知函数的导函数为,且.
(1)求函数的极值.[来源:学科网]
(2)若,且对任意的都成立,求的最大值.[来源:Z+xx+k.Com]
[来源:学科网ZXXK]
【掌握练习】
1、已知函数.
(1)讨论的最值;
(2)若,求证:..
2、已知函数.
(1)求的极值点;
(2)证明:.[来源:学|科|网Z|X|X|K]
类型二、含参函数的隐零点问题[来源:Zxxk.Com]
已知含参函数,其中为参数,导函数方程的根存在,却无法求出,设方程的根为,则①有关系式成立,该关系式给出了的关系,②注意确定的合适范围,往往和的范围有关.
例:已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若,对恒成立,求的取值范围.
【掌握练习】
1、已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为,求实数的值;
(2)当时,证明:.
2、(1)求证:;
(2)已知函数,
①讨论的极值点的个数,并说明理由;
②,求证:.
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类型一、不含参函数的隐零点问题
已知不含参函数,导函数方程的根存在,却无法求出,设方程的根为,则①有关系式成立,②注意确定的合适范围.
例: 已知函数的导函数为,且.
(1)求函数的极值.
(2)若,且对任意的都成立,求的最大值.
【答案】
(1)见解析
(2)
(2)由(1)及题意知,对任意的都成立.令,则.令,则,所以函数在上为增函数,因为,,所以方程存在唯一实根,且,.故当时,,即;当时,,即.所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以,所以,,又,故的最大值为.
【掌握练习】
1、已知函数.
(1)讨论的最值;
(2)若,求证:..
【答案】[来源:学#科#网Z#X#X#K]
(1)见解析
(2)略
【解析】
(1)依题意,得.①当时,,所以在上单调递减,故不存在最大值和最小值;
②当时,由得,.当变化时,与的变化情况如下表
(2)当,,设,则,设,由,可知在上单调递增.因为,,所以存在唯一的,使得.当变化时,与的变化情况如下表:
由上表可知,在上单调递减,在上单调递增,故当时,取得极小值,也是最小值,即.由可得,所以.又,所以,所以,即,所以不等式成立.[来源:Zxxk.Com]
2、已知函数.
(1)求的极值点;
(2)证明:.
【答案】
(1)极小值点,不存在极大值点;
(2)见解析.
(2)设,则,设,则方程在区间内恰有一个实根.设方程在区间内的实根为,即.所以,当时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增.所以由在上是减函数知,,故.综上.`
类型二、含参函数的隐零点问题
已知含参函数,其中为参数,导函数方程的根存在,却无法求出,设方程的根为,则①有关系式成立,该关系式给出了的关系,②注意确定的合适范围,往往和的范围有关.
例:已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若,对恒成立,求的取值范围.
【答案】
(1)
(2).
【解析】
(1)函数的定义域为.
[来源:学科网ZXXK]
即方程有个不相等的实数根,设为,,
由根与系数的关系可得,,
即,,故时,,
此时在上单调递增;[来源:学科网ZXXK]
当时,,
即方程有个不相等的实数根,设为,,且,
则,,
由根与系数的关系,可得,,即,
当或时,,单调递增,
当时,,单调递减.
综上,当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,,
单调递减区间为.
当时,,即,
故在上单调递增,
∴,
又,
∴,
依题意,即,
令,
易知在上单调递增,
且,故,
又,即,
易知在上单调递减,
∴.
【掌握练习】
1、已知函数.
(1)若曲线在点处的切线斜率为,求实数的值;
(2)当时,证明:.
【答案】
(1);(2)证明见解析.
当时,.
要证,只需证明
设,则.
设,则.
所以函数在上单调递增.
因为,,
所以函数在上有唯一零点,且
因为,所以,即.
当时,;当时,,
所以当时,取得最小值.
所以.
综上可知,当时,.
2、(1)求证:;
(2)已知函数,[来源:学§科§网]
①讨论的极值点的个数,并说明理由;
②,求证:.
【答案】见解析
当时,取得到,令,则
∴有唯一解,取为,
且在,,在,,
是的极小值点.
②由①即证,即,
即,由(1)知.
即证,即
令,.
∴.
∴.
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