《重難點(diǎn)2-5 利用導(dǎo)數(shù)研究零點(diǎn)與隱零點(diǎn)(7題型+滿分技巧+限時(shí)檢測)(解析版).docx》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
重難點(diǎn)2-5利用導(dǎo)數(shù)研究零點(diǎn)與隱零點(diǎn)導(dǎo)數(shù)綜合問題中的零點(diǎn)問題在高考中常以解答壓軸題的形式出現(xiàn)。主要包含函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷與證明。主要考查:根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)或零點(diǎn)情況求參數(shù)的取值范圍、與零點(diǎn)相關(guān)的不等式恒成立或證明問題等,在高考中難度偏大?!绢}型1判斷函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)】滿分技巧1、判斷函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的常用方法(1)直接研究函數(shù),求出極值以及最值,畫出草圖。函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題即是函數(shù)圖象與軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.(2)分離出參數(shù),轉(zhuǎn)化為,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求出函數(shù)在某區(qū)間的單調(diào)性,求出極值以及最值,畫出草圖.函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題即是直線與函數(shù)圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.只需要用a與函數(shù)的極值和最值進(jìn)行比較即可.2、處理函數(shù)與圖像的交點(diǎn)問題的常用方法(1)數(shù)形結(jié)合,即分別作出兩函數(shù)的圖像,觀察交點(diǎn)情況;(2)將函數(shù)交點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為方程根的個(gè)數(shù)問題,也通過構(gòu)造函數(shù),把交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及極值,并作出草圖,根據(jù)草圖確定根的情況.【例1】(2023·湖北荊門·高三荊門市龍泉中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()A.0B.1C.2D.3【答案】D【解析】由得,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,且,及時(shí),的圖像如圖,得到有3個(gè)解.故選:D.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【變式1-1】(2023·四川成都·高三成都列五中學(xué)??计谀┖瘮?shù)的圖象與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為.【答案】【解析】令,則,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,曲線與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)等于曲線與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù),作圖易知,曲線和直線都過點(diǎn),且都關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以,曲線與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)或者為或者為.下面考察關(guān)于的方程在區(qū)間上的解的個(gè)數(shù),令,其中,則對(duì)恒成立,所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,所以,關(guān)于的方程在區(qū)間上的解的個(gè)數(shù)為,因此,函數(shù)的圖象與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為.【變式1-2】(2024·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 A.4B.5C.6D.7【答案】C【解析】當(dāng)時(shí),,則在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,又,,則存在,使得,畫出的圖象,如下:令,則,當(dāng)時(shí),令,解得或,若,則,結(jié)合圖象可知,此時(shí)存在兩個(gè)根,,若,則,結(jié)合圖象可知,此時(shí)存在和滿足要求,當(dāng)時(shí),令得,此時(shí),結(jié)合圖象可知,此時(shí)存在兩個(gè)根,綜上,共6個(gè)零點(diǎn),故選:C【變式1-3】(2023·四川攀枝花·統(tǒng)考一模)已知定義在上的奇函數(shù)恒有,當(dāng)時(shí),,已知,則函數(shù)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()A.4B.5C.3或4D.4或5【答案】D學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【解析】因?yàn)椋?,所以函?shù)的周期為2,當(dāng)時(shí),,則,由,得,則,即,所以,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,又為上的奇函數(shù),所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,由,即,又,為上的奇函數(shù),的周期為2,令,則,即,則,作出函數(shù)和在上的大致圖象:由圖象可知,函數(shù)和的交點(diǎn)為4個(gè)或5個(gè),則函數(shù)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為4個(gè)或5個(gè).故選:D.【題型2討論證明函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)】滿分技巧證明函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法與判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法相似,多在解答題中進(jìn)行考察。利用函數(shù)零點(diǎn)存在定理:先用該定理判定函數(shù)在某區(qū)間上有零點(diǎn),然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)及區(qū)間端點(diǎn)值的符號(hào),進(jìn)而判斷函數(shù)在該區(qū)間上零點(diǎn)的個(gè)數(shù)。注意:單調(diào)性+零點(diǎn)存在=唯一零點(diǎn)【例2】(2023·黑龍江·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),,且函數(shù)的零點(diǎn)是函數(shù)的零點(diǎn).(1)求實(shí)數(shù)a的值;(2)證明:有唯一零點(diǎn).【答案】(1)1;(2)證明見解析學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【解析】(1)由易判斷在單調(diào)遞增,且,,所以可令,得,所以,由題意,即,所以;(2),則,令,則,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以,所以,結(jié)合(1)可得存在唯一,使得,即函數(shù)有唯一零點(diǎn).【變式2-1】(2023·全國·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)求曲線在處的切線;(2)若對(duì)任意,當(dāng)時(shí),證明函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析【解析】(1)因?yàn)?,所以,則,,此時(shí)切線方程為,即;(2)證明:函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn),得方程有兩解,即存在兩解.令,則,令,因?yàn)?,所以在上為單調(diào)遞減函數(shù),由,,所以存在,使得,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 且,,,,所以在上遞增,在上遞減.所以,由,且,則任意,時(shí),函數(shù)與有兩交點(diǎn),故函數(shù)存在兩個(gè)零點(diǎn).【變式2-2】(2022·全國·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),其中.(1)若的極小值為,求單調(diào)增區(qū)間;(2)討論的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)答案見解析;(2)答案見解析【解析】(1)由題,得,其中,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,無極值;當(dāng)時(shí),令,解得或;令,解得,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為,,所以當(dāng)時(shí),取得極小值,所以,解得.單調(diào)增區(qū)間和;(2)由(1)知當(dāng)時(shí),的極小值為,的極大值為,,所以在區(qū)間有1個(gè)零點(diǎn),當(dāng),即時(shí),因?yàn)?,,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 所以在區(qū)間各有1個(gè)零點(diǎn),因此有三個(gè)零點(diǎn),如圖①曲線;當(dāng),即時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),如圖②曲線;當(dāng),即時(shí),有一個(gè)零點(diǎn),如圖③曲線;當(dāng)時(shí),,易知有一個(gè)零點(diǎn).綜上,當(dāng)時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有三個(gè)零點(diǎn).【變式2-3】(2023·全國·重慶市育才中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若是的極值點(diǎn),求;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1);(2)當(dāng)時(shí),1個(gè);當(dāng)時(shí),2個(gè);當(dāng)時(shí),3個(gè);【解析】(1)由已知可得,函數(shù)定義域?yàn)?,且,所?又是的極值點(diǎn),所以,解得.代入可得,.設(shè),則在上恒成立,所以單調(diào)遞增.又,所以,當(dāng)時(shí),有,即,所以,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),有,即,所以,在上單調(diào)遞增.所以,在處取得極小值,滿足題意.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 所以,.(2)由已知可得,,,且,顯然,且.令,則.①當(dāng)時(shí),恒成立,所以,在上單調(diào)遞減.又,此時(shí)只有一個(gè)零點(diǎn);②當(dāng)時(shí),,此時(shí)有恒成立,所以,,即在上單調(diào)遞增.顯然時(shí),有,則;.且,,.當(dāng)時(shí),1個(gè);當(dāng)時(shí),2個(gè);當(dāng)時(shí),3個(gè);【題型3根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)】滿分技巧1、分離參數(shù)后,將原問題轉(zhuǎn)化為的值域(最值)問題或轉(zhuǎn)化為直線與的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題(優(yōu)先分離、次選分類)求解;2、利用函數(shù)零點(diǎn)存在定理構(gòu)造不等式求解;3、轉(zhuǎn)化為兩個(gè)熟悉的函數(shù)圖象的位置關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解?!纠?】(2024·重慶·統(tǒng)考一模)(多選)已知函數(shù),則在有兩個(gè)不同零點(diǎn)的充分不必要條件可以是()A.B.C.D.【答案】BCD【解析】因?yàn)?,令,則,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 令,則,注意到,令,解得,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,則,且當(dāng)趨近于或時(shí),都趨近于,若在有2個(gè)不同零點(diǎn)的充要條件為函數(shù)與圖象在第一象限有2個(gè)交點(diǎn),所以,即有2個(gè)零點(diǎn)的充要條件為,若符合題意,則對(duì)應(yīng)的取值范圍為的真子集,結(jié)合選項(xiàng)可知:A錯(cuò)誤,BCD正確;故選:BCD.【變式3-1】(2024·甘肅·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知函數(shù)若函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為()A.B.C.D.【答案】B【解析】當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),,則,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),.畫出函數(shù)的圖象如圖所示:因?yàn)楹瘮?shù)有3個(gè)零點(diǎn),所以與的圖象有3個(gè)交點(diǎn),由圖知:.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 所以的取值范圍為,故選:B【變式3-2】(2023·寧夏石嘴山·高三石嘴山市第三中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù)(1)求曲線在處的切線方程(2)若函數(shù)在區(qū)間上恰有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍【答案】(1);(2).【解析】(1)函數(shù),求導(dǎo)得,令,得,則,,顯然,所以曲線在處的切線方程為,即.(2)由(1)知,,,求導(dǎo)得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,.令,求導(dǎo)得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即函數(shù)在上遞減,在上遞增,,即,則,因此,顯然函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)值集合為,從而函數(shù)在上的函數(shù)值集合為,函數(shù)在上恰有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則當(dāng)且僅當(dāng),解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.【變式3-3】(2024·湖北武漢·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),.(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)若有且僅有1個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1);(2)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【解析】(1)時(shí),,所以,則,所以在處的切線方程為;(2)①由上知時(shí),,有,令,即在上單調(diào)遞增,又,,所以時(shí),,時(shí),,即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,此時(shí)只有一個(gè)零點(diǎn),符合題意;②當(dāng)時(shí),,且,所以,設(shè),顯然時(shí),即此時(shí)單調(diào)遞增,時(shí),此時(shí)單調(diào)遞減,所以,即,所以,所以根據(jù)零點(diǎn)存在性定理可知使得,又,易知,所以,由上證得,即,故使得,所以此時(shí)至少存在兩個(gè)零點(diǎn),不符題意;③時(shí),,由①可知,所以此時(shí)無零點(diǎn),不符合題意;綜上所述時(shí),有且僅有1個(gè)零點(diǎn).學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【題型4max、min函數(shù)的零點(diǎn)問題】【例4】(2022·江蘇徐州·高三期末)設(shè),若函數(shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A.B.C.D.【答案】C【解析】令,則,令,得;令,得;所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故,又因?yàn)閷?duì)于任意,在總存在,使得,在上由于的增長速率比的增長速率要快得多,所以總存在,使得,所以在與上都趨于無窮大;令,則開口向下,對(duì)稱軸為,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,故,.因?yàn)楹瘮?shù)有且只有三個(gè)零點(diǎn),而已經(jīng)有唯一零點(diǎn),所以必須有兩個(gè)零點(diǎn),則,即,解得或,當(dāng)時(shí),,則,即在處取不到零點(diǎn),故至多只有兩個(gè)零點(diǎn),不滿足題意,當(dāng)時(shí),,則,所以在處取得零點(diǎn),結(jié)合圖像又知與必有兩個(gè)交點(diǎn),故在與必有兩個(gè)零點(diǎn),所以有且只有三個(gè)零點(diǎn),滿足題意;綜上:,即,故選:C.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【變式4-1】(2022·山西朔州·高三懷仁市第一中學(xué)校??计谀┮阎瘮?shù).(1)若過點(diǎn)可作的兩條切線,求的值.(2)用表示中的最小值,設(shè)函數(shù),討論零點(diǎn)的個(gè)數(shù).【答案】(1)或;(2)答案見解析【解析】(1)設(shè)切點(diǎn)為則切線方程為在直線上,則,令,則,令,解得,所以或要想讓切線有兩條,只需滿足或(2)當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,在取得最大值,,所以只需考慮在的零點(diǎn)個(gè)數(shù).(i)若或,則當(dāng)時(shí),在無零點(diǎn).當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,而在有一個(gè)零點(diǎn);(ii)若,則在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為①若,即在無零點(diǎn).②若,即,則在有唯一零點(diǎn);③若,即,由于所以當(dāng)時(shí),在有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在有一個(gè)零點(diǎn)綜上,當(dāng)有0個(gè)零點(diǎn);學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 當(dāng)或時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn).【變式4-2】(2022·福建龍巖·高三福建省龍巖第一中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù),,其中.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)用表示m,n的最大值,記,討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)【答案】(1)在R上是增函數(shù);(2)答案見解析【解析】(1),當(dāng)時(shí),,,∴,當(dāng)時(shí),,,∴,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,即在R上是增函數(shù).(2)函數(shù)的定義域?yàn)?,由?)得,函數(shù)在單調(diào)遞增,,當(dāng)時(shí),,又,所以時(shí),恒成立,即時(shí),無零點(diǎn),當(dāng)時(shí),恒成立,所以的零點(diǎn)即為函數(shù)的零點(diǎn)下面討論函數(shù)在的零點(diǎn)個(gè)數(shù):,所以①當(dāng)時(shí),因?yàn)?,又函?shù)在區(qū)間遞減,所以即當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞減,由得:當(dāng)時(shí),遞增當(dāng)時(shí),遞減,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),又,當(dāng)時(shí),函數(shù)有1個(gè)零點(diǎn);學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 當(dāng)時(shí),函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn);②當(dāng)時(shí),,由①得:當(dāng)時(shí),,遞增,當(dāng)時(shí),,遞減,所以,,所以當(dāng)時(shí)函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn),③當(dāng)時(shí),,,即成立,由,所以當(dāng)時(shí)函數(shù)有1個(gè)零點(diǎn).綜上所述:當(dāng)或時(shí),函數(shù)有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)或時(shí),函數(shù)有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),函數(shù)有3個(gè)零點(diǎn).【變式4-3】(2023·四川南充·統(tǒng)考三模)已知函數(shù),其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;(2)用表示,中的最大值,記函數(shù),當(dāng)時(shí),討論函數(shù)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1),;(2)答案見解析【解析】(1)當(dāng)時(shí),,,由得:或;由得:列表:01+00+極大值極小值∴;;(2)由知:(i)當(dāng)時(shí),,故在上無零點(diǎn).(ii)當(dāng)時(shí),,知:學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 當(dāng)時(shí),,,是的零點(diǎn);當(dāng)時(shí),,,不是的零點(diǎn);(iii)當(dāng)時(shí),,故在的零點(diǎn)就是在的零點(diǎn).由得:,設(shè),則,在上單調(diào)遞增,又∵,,∴當(dāng)時(shí),即在上無零點(diǎn);當(dāng)時(shí),即在上有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),即在上無零點(diǎn);綜上所述:時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);或時(shí),有1個(gè)零點(diǎn);時(shí),無零點(diǎn).【題型5導(dǎo)數(shù)與三角函數(shù)的零點(diǎn)問題】滿分技巧有關(guān)三角函數(shù)的零點(diǎn)問題處理主要手段有:(1)分段處理;(2)討論好單調(diào)性與端點(diǎn)(特殊點(diǎn)),注意高階函數(shù)的應(yīng)用,直接能清楚判斷所討論區(qū)間的單調(diào)性;(3)關(guān)注有關(guān)三角函數(shù)不等式放縮,有時(shí)候可優(yōu)化解題,避免繁雜的找點(diǎn)過程:;;【例5】(2024·陜西·校聯(lián)考一模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在處的切線方程;(2)討論在區(qū)間上的零點(diǎn)個(gè)數(shù),【答案】(1);(2)答案見解析【解析】(1)當(dāng)時(shí),,其定義域?yàn)?,,,,函?shù)在處的切點(diǎn)坐標(biāo)為,切線斜率為,因此,函數(shù)在處的切線方程為,即.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (2)令,則.因?yàn)?,則,則.當(dāng)時(shí),則,故,從而在上單調(diào)遞減;而,故當(dāng)時(shí),,故在區(qū)間上無零點(diǎn);當(dāng)時(shí),令,則,因?yàn)?,則,從而,即在上單調(diào)遞減;而,因此存在唯一的,使得,并且當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.即當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),.故當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減.而,故;取,,所以存在唯一的,使得,即在區(qū)間上有唯一零點(diǎn).綜上所述,當(dāng)時(shí),在上有唯一的零點(diǎn);當(dāng)時(shí),在上沒有零點(diǎn).【變式5-1】(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)若,求證:當(dāng)時(shí),(2)若,求證:在上有且僅有三個(gè)零點(diǎn),,(),且.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析【解析】(1)若,則.設(shè),,則,,所以在上單調(diào)遞增.所以.又在上單調(diào)遞增,所以.即當(dāng)時(shí),.(2)若,則.令,得,設(shè),.則.所以為奇函數(shù).學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 又,所以0是的一個(gè)零點(diǎn).下面證明:函數(shù)在上存在唯一的零點(diǎn).因?yàn)?,,所以.所以?dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.又,,所以在上存在唯一的零點(diǎn).由(1)知當(dāng)時(shí),,即,所以當(dāng)時(shí),.設(shè),,則.所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以.所以當(dāng)時(shí),.所以當(dāng)時(shí),僅有一個(gè)零點(diǎn).因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以當(dāng)時(shí),也僅有一個(gè)零點(diǎn).所以在上有3個(gè)零點(diǎn),分別為,,.即有3個(gè)零點(diǎn),且.【變式5-2】(2023·甘肅蘭州·高三蘭化一中??计谀┮阎瘮?shù)(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)時(shí),試判斷函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù),并加以證明.【答案】(1)的單調(diào)遞減區(qū)間,遞增區(qū)間;(2)2,證明見解析.【解析】(1)當(dāng)時(shí),,則,設(shè),則,當(dāng)時(shí),,所以,所以在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,所以,所以在上單調(diào)遞增,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 所以,所以在單調(diào)遞增;綜上,的單調(diào)遞減區(qū)間,遞增區(qū)間.(2),當(dāng)時(shí),,所以是的一個(gè)零點(diǎn),,設(shè),可得,因?yàn)?,所以①?dāng),,所以在單調(diào)遞增,,在單調(diào)遞增,則,所以在上無零點(diǎn);②當(dāng)時(shí),,則,所以在上無零點(diǎn);③當(dāng)時(shí),,,所以在上單調(diào)遞增,又,所以存在唯一實(shí)數(shù),使得=0,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,又,,所以在上有唯一零點(diǎn),綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn).【變式5-3】(2024·湖南邵陽·統(tǒng)考一模)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)設(shè),求證:當(dāng)時(shí),恰有兩個(gè)零點(diǎn).【答案】(1)答案見解析;(2)證明見解析【解析】(1).當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),在上,有,在上,有,故在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.綜上所述,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (2)時(shí),.令,則.令.i.時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增.又,存在一個(gè)零點(diǎn),使.ii.,恒成立,在上單調(diào)遞減.又,,存在零點(diǎn),使.,.在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減.又,,存在一個(gè)零點(diǎn),使.iii.,恒成立.在單調(diào)遞減,恒成立,在沒有零點(diǎn).iv.時(shí),下面來證明當(dāng)時(shí),.設(shè),,在上單調(diào)遞增,,恒成立.綜上所述,在只有兩個(gè)零點(diǎn).又是由向右平移一個(gè)單位所得,在只有兩個(gè)零點(diǎn).【題型6不含參函數(shù)的“隱零點(diǎn)”問題】滿分技巧1、不含參函數(shù)的“隱零點(diǎn)”問題的解策略:已知不含參函數(shù),導(dǎo)函數(shù)方程的根存在,卻無法求出,設(shè)方程的根為,則有:①關(guān)系式成立;②注意確定的合適范圍.2、“虛設(shè)零點(diǎn)”的具體操作方法:第一步:用零點(diǎn)存在性定理判定導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)的存在性,列出零點(diǎn)方程,并結(jié)合學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 的單調(diào)性得到零點(diǎn)的范圍;這里應(yīng)注意,確定隱性零點(diǎn)范圍的方式是多種多樣的,可以由零點(diǎn)的存在性定理確定,也可以由函數(shù)的圖象特征得到,甚至可以由題設(shè)直接得到,等等;至于隱性零點(diǎn)范圍精確到多少,由所求解問題決定,因此必要時(shí)盡可能縮小其范圍;第二步:以零點(diǎn)為分界點(diǎn),說明導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),進(jìn)而得到的最值表達(dá)式;這里應(yīng)注意,進(jìn)行代數(shù)式的替換過程中,盡可能將目標(biāo)式變形為整式或分式,那么就需要盡可能將指、對(duì)數(shù)函數(shù)式用有理式替換,這是能否繼續(xù)深入的關(guān)鍵;第三步:將零點(diǎn)方程適當(dāng)變形,整體代入最值式子進(jìn)行化簡證明;有時(shí)候第一步中的零點(diǎn)范圍還可以適當(dāng)縮?。畬?dǎo)函數(shù)零點(diǎn)雖然隱形,但只要抓住特征(零點(diǎn)方程),判斷其范圍(用零點(diǎn)存在性定理),最后整體代入即可.(即注意零點(diǎn)的范圍和性質(zhì)特征)【例6】(2024·浙江寧波·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求曲線在處的切線方程;(2)記為的導(dǎo)函數(shù),若對(duì),都有,求的取值范圍.【答案】(1);(2)【解析】(1)由題知,,當(dāng)時(shí),,所以曲線在處的切線方程為;(2)由題意,原不等式等價(jià)于,即,當(dāng)時(shí),對(duì)任意,不等式恒成立,當(dāng)時(shí),原不等式等價(jià)于,設(shè),則,設(shè),因?yàn)椋源嬖谖ㄒ?,使得,即,?dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,故,即.綜上所述,的取值范圍為.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【變式6-1】(2024·河北邢臺(tái)·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)證明:.【答案】(1);(2)證明見解析【解析】(1),,.故曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)由(1)得.令函數(shù),則,所以是增函數(shù).因?yàn)?,,所以存在,使得,即.所以?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增..因?yàn)?,所以,所以.故.【變?-2】(2024·陜西安康·安康中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)當(dāng)時(shí),不等式恒成立,求整數(shù)的最大值.【答案】(1);(2)2【解析】(1)當(dāng)時(shí),,因?yàn)椋?,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)由題意,知對(duì)任意恒成立,可知對(duì)任意恒成立.設(shè)函數(shù),只需.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 對(duì)函數(shù)求導(dǎo),得.設(shè)函數(shù),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.又,所以存在,使,即,所以當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,所以.又,所以,所以整數(shù)的最大值為2.【變式6-3】(2024·四川成都·高三樹德中學(xué)??计谀┮阎瘮?shù),.(1)若函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值所構(gòu)成的集合;(2)已知,若,函數(shù)的最小值為,求的值域.【答案】(1);(2).【解析】(1)函數(shù),定義域?yàn)?,?dāng)時(shí),顯然不滿足題意,當(dāng)時(shí),若函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),即只有一個(gè)根,因?yàn)?不是方程的根,所以可轉(zhuǎn)化為只有一個(gè)根,即直線與函數(shù)(且)的圖象只有一個(gè)交點(diǎn).,令,得,在和上,,在上,,所以在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.在時(shí)有極小值,圖象如圖所示:學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 由圖可知:若要使直線與函數(shù)的圖象只有一個(gè)交點(diǎn),則或,綜上的取值所構(gòu)成的集合為.(2)由題意知,令,得,所以在上單調(diào)遞增.又,由零點(diǎn)的存在性定理知存在使得,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.故又,所以,又,所以.令,則,在恒成立,在單調(diào)遞減,,由得.將代入,得.令,得,所以在單調(diào)遞減,又,所以的值域?yàn)?【題型7含參函數(shù)的“隱零點(diǎn)”問題】滿分技巧含參函數(shù)的“隱零點(diǎn)”問題解題策略:已知含參函數(shù),其中為參數(shù),導(dǎo)函數(shù)方程的根存在,卻無法求出,設(shè)方程的根為,則有①有關(guān)系式成立,該關(guān)系式給出了的關(guān)系;②注意確定的合適范圍,往往和的范圍有關(guān).學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【例7】(2024·吉林長春·東北師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知(其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程,(2)當(dāng)時(shí),判斷是否存在極值,并說明理由;(3),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)有一個(gè)極大值,一個(gè)極小值,理由見解析;(3)【解析】(1)當(dāng)時(shí),,可得,則,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)當(dāng)時(shí),,定義域?yàn)椋傻?,令,則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在遞減,在上遞增,所以,又由,存在使得,存在使得,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;所以時(shí),有一個(gè)極大值,一個(gè)極小值.(3)由,可得,由,因?yàn)?,可得,令,則在上遞減,當(dāng)時(shí),可得,則,所以,則,又因?yàn)椋沟?,即且?dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即,所以在遞增,在遞減,所以,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 由,可得,由,可得,即,由,可得,所以,因?yàn)?,設(shè),則,可知在上遞增,且,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.【變式7-1】(2024·江蘇·徐州市第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),其中.(1)若,證明;(2)討論的極值點(diǎn)的個(gè)數(shù).【答案】(1)證明見解析;(2)有且僅有一個(gè)極值點(diǎn).【解析】(1)證明:當(dāng)時(shí),,,,,又易知在上為增函數(shù),所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,從而.(2)由題意知,函數(shù)的定義域?yàn)?,,設(shè),,顯然函數(shù)在上單調(diào)遞增,與同號(hào),①當(dāng)時(shí),,,所以函數(shù)在內(nèi)有一個(gè)零點(diǎn),且,,,,故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;所以函數(shù)在上有且僅有一個(gè)極值點(diǎn);②當(dāng)時(shí),由(1)知,函數(shù)在上有且僅有一個(gè)極值點(diǎn);③當(dāng)時(shí),,,因?yàn)?,所以,,又,所以函?shù)在內(nèi)有一個(gè)零點(diǎn),且,,,,故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;所以函數(shù)在上有且僅有一個(gè)極值點(diǎn);學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 綜上所述,函數(shù)在上有且僅有一個(gè)極值點(diǎn).【變式7-2】(2024·河南焦作·高三統(tǒng)考期末)(1)求函數(shù)的極值;(2)若,證明:當(dāng)時(shí),.【答案】(1)極小值為0,無極大值;(2)證明見解析【解析】(1)依題意,,令,解得,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,而,故的極小值為0,無極大值.(2)由(1)可知,當(dāng)時(shí),,則.令,則,易知在上單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以,,故,使得,即①.?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故②.由①可得,代入②,得,而,故,故,即原命題得證.【變式7-3】(2024·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)(1)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),證明:.【答案】(1)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;(2)證明見解析.【解析】(1)依題意,函數(shù)的定義域?yàn)椋?dāng)時(shí),,求導(dǎo)得,令,則,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 則在上單調(diào)遞減,而,當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.(2)當(dāng)時(shí),,,令,則,在上單調(diào)遞減,而,,則有,即,有,當(dāng)時(shí),,,在上單調(diào)遞增,時(shí),,,在上單調(diào)遞減,因此函數(shù)在時(shí)取最大值,即,令函數(shù),則在上單調(diào)遞減,即有,要證,即證,只需證,令,,則在上單調(diào)遞減,因此,,即成立,則有成立,所以當(dāng)時(shí),不等式成立.(建議用時(shí):60分鐘)1.(2022·河南·高三校聯(lián)考期末)若函數(shù)恰好有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A.B.C.D.【答案】A【解析】因?yàn)?,所以不是的零點(diǎn),學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 當(dāng)時(shí),令,得,令,由對(duì)勾函數(shù)性質(zhì)可得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,令,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,且當(dāng)時(shí),,如圖所示,所以當(dāng)時(shí),與的圖象有且僅有兩個(gè)交點(diǎn),此時(shí)函數(shù)恰好有兩個(gè)零點(diǎn),故選:A.2.(2022·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)恰有2個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.B.C.D.【答案】D【解析】由題意知方程恰有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.設(shè),則直線與函數(shù)的圖象恰有2個(gè)不同的交點(diǎn),因?yàn)椋?dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴可以作出的大致圖象,如圖所示,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 易知直線過定點(diǎn),當(dāng)直線與函數(shù)的圖象相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為,則,解得或,當(dāng)直線與函數(shù)的圖象相切時(shí),或,數(shù)形結(jié)合可知,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.故選:D.3.(2024·廣西·模擬預(yù)測)若函數(shù)在上有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因?yàn)?,令,即,則,所以函數(shù)在上有兩個(gè)不同的零點(diǎn)等價(jià)于曲線和在上有兩個(gè)不同的交點(diǎn),設(shè),,則,令,解得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,又,,當(dāng)時(shí),,且時(shí),,其圖像如圖所示,故的取值范圍為,故選:C.4.(2023·廣東中山·高三??茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù),,.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)時(shí),討論與圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是;(2)函數(shù)與的圖象總有一個(gè)交點(diǎn)【解析】(1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增.綜上,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是.(2)令,,題中問題等價(jià)于求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).,當(dāng)時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),因?yàn)椋?,所以有唯一零點(diǎn);當(dāng)時(shí),或時(shí),;時(shí),,所以函數(shù)在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,,所以有唯一零點(diǎn).綜上,函數(shù)有唯一零點(diǎn),即函數(shù)與的圖象總有一個(gè)交點(diǎn).5.(2023·四川綿陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)函數(shù).(1)若為奇函數(shù),求實(shí)數(shù)的值;(2)已知僅有兩個(gè)零點(diǎn),證明:函數(shù)僅有一個(gè)零點(diǎn).【答案】(1);(2)證明見解析【解析】(1)因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以可知的定義域?yàn)?,且,即,即,所以,解?(2)證明:①當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)不可能有兩個(gè)零點(diǎn),此時(shí)不合題意;學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 ②當(dāng)時(shí),令,解得:或,又因,則要使得f(x)僅有兩個(gè)零點(diǎn),則,即,此方程無解,此時(shí)不合題意;③當(dāng)時(shí),即,令,解得或,符合題意,所以.令,則,令,解得:或,令解得:,故在,上遞增,在上遞減,又,故函數(shù)僅有一個(gè)零點(diǎn).6.(2023·湖北黃岡·黃岡中學(xué)??既#┮阎瘮?shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)在上的極值;(2)用表示中的最大值,記函數(shù),討論函數(shù)在上的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)極大值為,極小值;(2)答案見解析【解析】(1)當(dāng)時(shí),,由,得或,則和隨的變化如下表所示:0+0-0+0-極大極小極大∴在上有2個(gè)極大值:,在上有1個(gè)極小值.(2)由,知.(ⅰ)當(dāng)時(shí),,∴,故在上無零點(diǎn).(ⅱ)當(dāng)時(shí),.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 故當(dāng)時(shí),即時(shí),是的零點(diǎn);當(dāng)時(shí),即時(shí),不是的零點(diǎn).(ⅲ)當(dāng)時(shí),.故在的零點(diǎn)就是在的零點(diǎn),.①當(dāng)時(shí),,故時(shí),在是減函數(shù),結(jié)合,可知,在有一個(gè)零點(diǎn),故在上有1個(gè)零點(diǎn).②當(dāng)時(shí),,故時(shí),在是增函數(shù),結(jié)合可知,在無零點(diǎn),故在上無零點(diǎn).③當(dāng)時(shí),,使得時(shí),在是增函數(shù);時(shí),在是減函數(shù);由知,.當(dāng),即時(shí),在上無零點(diǎn),故在上無零點(diǎn).當(dāng),即時(shí),在上有1個(gè)零點(diǎn),故在上有1個(gè)零點(diǎn).綜上所述,時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);時(shí),有1個(gè)零點(diǎn);時(shí),無零點(diǎn)7.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)若,證明:當(dāng)時(shí),;(2)若在有一個(gè)零點(diǎn),求.【答案】(1)證明見解析;(2)【解析】(1)當(dāng)時(shí),,,則,令,則,令,解得.當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,所以,當(dāng),有最小值為,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 即,即,所以在上單調(diào)遞增,所以,命題得證.(2)若在有一個(gè)零點(diǎn),則方程在上有一個(gè)解,即在上有一個(gè)解,令,,則,由得,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,所以時(shí),,所以.8.(2023·安徽蚌埠·高三固鎮(zhèn)縣第二中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)【解析】(1)函數(shù)的定義域?yàn)?,時(shí),又,則,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,所以在上至多有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng)時(shí),,因?yàn)?,所以,令,易知在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以存在,使得,學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,由得,則,所以,當(dāng),即時(shí),,所以在上沒有零點(diǎn).當(dāng),即時(shí),,所以在上有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng),即時(shí),,令,則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則,所以,則,令,則,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,所以,所以,因?yàn)椋以谏蠁握{(diào)遞減,所以在上只有一個(gè)零點(diǎn),令,易知在上單調(diào)遞增,又,所以存在,使得,則,由可知,則,又在上單調(diào)遞增,所以在上只有一個(gè)零點(diǎn),綜上可知,時(shí),函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),故實(shí)數(shù)的取值范圍為.學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司
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