導數解答題專練 (零點個數問題)-2022屆高考數學二輪專題復習(含答案)_第1頁
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文檔簡介

1、高考導數解答題專練(零點個數問題)在解題中常用的有關結論(需要熟記):(1)曲線在處的切線的斜率等于,切線方程為(2)若可導函數在 處取得極值,則。反之,不成立。(3)對于可導函數,不等式的解集決定函數的遞增(減)區間。(4)函數在區間I上遞增(減)的充要條件是:恒成立(5)函數在區間I上不單調等價于在區間I上有極值,則可等價轉化為方程在區間I上有實根且為非二重根。(若為二次函數且I=R,則有)。(6) 在區間I上無極值等價于在區間在上是單調函數,進而得到或在I上恒成立(7)若,恒成立,則; 若,恒成立,則(8) 若,使得,則;若,使得,則.(9)(9)設與的定義域的交集為D若D 恒成立則有(

2、10)若對、 ,恒成立,則.若對,使得,則. 若對,使得,則.(11)已知在區間上的值域為A,,在區間上值域為B,若對,,使得=成立,則。(12)若三次函數f(x)有三個零點,則方程有兩個不等實根,且極大值大于0,極小值小于0.(13)證題中常用的不等式: 1設函數,(1)證明:當,時,f(x)0;(2)判斷函數在上的零點個數2已知函數在區間,上的最小值為,最大值為1(1)求實數,的值;(2)若函數有且僅有三個零點,求實數的取值范圍3已知函數(1)若函數在上單調遞減,求的取值范圍;(2)若函數在定義域內沒有零點,求的取值范圍4設,為實數,且,函數()求函數的單調區間;()若對任意,函數有兩個不

3、同的零點,求的取值范圍;()當時,證明:對任意,函數有兩個不同的零點,滿足(注是自然對數的底數)5已知函數()若,求曲線在點,(1)處的切線方程;()當時,求函數的零點個數,并說明理由6已知函數(1)若,求函數的極值;(2)若函數無零點,求實數的取值范圍7已知函數(1)證明:有唯一極值點;(2)討論的零點個數8已知函數(1)求函數的單調區間和極值;(2)畫出函數的大致圖象,并說明理由;(3)求函數的零點的個數9已知函數(1)若函數在區間上單調遞增,求實數的取值范圍;(2)當時,討論函數的零點個數,并給予證明10已知函數,其中,(1)當時,求曲線在點,處的切線方程;(2)判斷函數是否存在極值,若

4、存在,請判斷是極大值還是極小值;若不存在,說明理由;(3)討論函數在,上零點的個數11設,(1)討論在,上的單調性;(2)令,試判斷在上的零點個數,并加以證明12已知函數的圖象在點處的切線方程為(1)若對任意有f(x)m恒成立,求實數的取值范圍;(2)若函數在區間內有3個零點,求實數的范圍高考導數解答題專練三(零點個數問題)解析1設函數,(1)證明:當,時,f(x)0;(2)判斷函數在上的零點個數解:(1)證明:令,在,上單調遞增注意到,存在唯一的使且當時,單調遞減;當時,單調遞增;注意到,f(x)0(2),當時,單調遞減,在上有一個零點當時,由(1)知,無零點當時,令,且當時,單調遞增;當時

5、,單調遞減,當時,也無零點綜上:在上有唯一的零點2已知函數在區間,上的最小值為,最大值為1(1)求實數,的值;(2)若函數有且僅有三個零點,求實數的取值范圍解:(1)函數,則,當時,令,可得或,此時函數的增區間為,的減區間為,由,(2),因為函數在區間,上的最小值為,最大值為1,則有,解得,;當時,令,可得,此時函數的減區間為,的增區間為,由,(2),因為函數在區間,上的最小值為,最大值為1,則有,解得,綜上所述,或,;(2)當時,若函數有且僅有三個零點,實數的取值范圍為;當,時,若函數有且僅有三個零點,實數的取值范圍為3已知函數(1)若函數在上單調遞減,求的取值范圍;(2)若函數在定義域內沒

6、有零點,求的取值范圍解:(1)因為函數在上單調遞減,所以在上恒成立,由,可得,由于,則在上恒成立,令,故在上單調遞增,所以只需即可,所以,所以的取值范圍是,(2)的定義域為,令,當時,單調遞增,故存在,使得,即,即,兩邊取對數得,而在上單調遞減,在,上單調遞增,故,故,將代入上式得,化簡得,因為,當且僅當,即時取等號,所以,故,即的取值范圍是4設,為實數,且,函數()求函數的單調區間;()若對任意,函數有兩個不同的零點,求的取值范圍;()當時,證明:對任意,函數有兩個不同的零點,滿足(注是自然對數的底數)解:(),當時,由于,則,故,此時在上單調遞增;當時,令,解得,令,解得,此時在單調遞減,

7、在單調遞增;綜上,當時,的單調遞增區間為;當時,的單調遞減區間為,單調遞增區間為;()由()知,要使函數有兩個不同的零點,只需即可,對任意均成立,令,則,即,即,即,對任意均成立,記,則,令(b),得,當,即時,易知(b)在,單調遞增,在單調遞減,此時(b),不合題意;當,即時,易知(b)在,單調遞減,此時,故只需,即,則,即;綜上,實數的取值范圍為,;()證明:當時,令,解得,易知,有兩個零點,不妨設為,且,由,可得,要證,即證,即證,而,則,要證,即證,即證,而,即得證5已知函數()若,求曲線在點,(1)處的切線方程;()當時,求函數的零點個數,并說明理由解:()當時,則切線的斜率(1),

8、所以切線方程為,即,所以曲線在點,(1)處的切線方程為()的定義域為,令,解得,當時,與在區間上的情況如下:100極大值極小值在上遞增,在上遞減,在上遞增此時,所以在上只有一個零點,當時,由,得,(舍,所以在上有一個零點;當時,與在區間上的情況如下:10極小值此時,若時,所以在上無零點,若時,所以在上有一個零點,若時,所以有兩個零點綜上所述,當或時,在上有一個零點;當時,在上有兩個零點;,當時,在上無零點6已知函數(1)若,求函數的極值;(2)若函數無零點,求實數的取值范圍解:(1)當時,所以,令,得,所以當時,單調遞減;當時,單調遞增所以為函數的極小值點,極小值為;無極大值(2)由,得當時,

9、此時函數沒有零點,符合題意;當時,所以函數單調遞減又,且,所以函數有零點,不符合題意;當時,令,則當,時,所以函數單調遞減;當,時,所以函數單調遞增所以,若函數沒有零點,則需,即,得綜上所述,若函數無零點,則實數的取值范圍為,7已知函數(1)證明:有唯一極值點;(2)討論的零點個數解:(1)設,則,故單調遞增又,故存在唯一,使得當時,單調遞減;當時,單調遞增故是的唯一極值點;(2)由(1)是的極小值點,且滿足又;同理故時,有兩個零點;時,有一個零點;時,無零點又令,解得,即令,此時關于單調遞增,故令,解得,即此時,故令,解得,即此時關于單調遞增,故綜上所述:當時,有兩個零點;當時,有一個零點;

10、當時,無零點8已知函數(1)求函數的單調區間和極值;(2)畫出函數的大致圖象,并說明理由;(3)求函數的零點的個數解:(1)函數,定義域為,則,令,解得,當時,則單調遞減,當時,則單調遞增,故當時,函數有極小值,所以的單調遞增區間為,單調遞減區間為,有極小值,無極大值;(2)令,解得,當時,當時,所以的圖象經過特殊點,當時,與一次函數相比,指數函數呈爆炸式增長,增長速度更快,結合(1)中的單調性與極值情況,作出函數的圖象如圖所示:(3)函數的零點的個數為函數的圖象與直線的交點個數,由(1)以及(2)的圖象可知,當時,有極小值,結合函數的圖象,所以關于函數的零點的個數如下:當時,零點的個數為0個

11、;當或時,零點的個數為1個;當時,零點的個數為2個9已知函數(1)若函數在區間上單調遞增,求實數的取值范圍;(2)當時,討論函數的零點個數,并給予證明解:(1),由題意得,即在區間上恒成立,當時,所以,故實數的取值范圍是,(2)由已知得,則,當時,函數單調遞減,又,(1),故函數有且只有一個零點當時,令,得,函數單調遞減;令,得,函數單調遞增,而,在上恒成立),由于,所以,所以在,上存在一個零點,又,且,設(a),(a)在恒成立,故(a)在上單調遞增,而,所以(a)在上恒成立,所以,所以在,上存在一個零點綜上所述,當時,函數有且只有一個零點;當時,有兩個零點10已知函數,其中,(1)當時,求曲

12、線在點,處的切線方程;(2)判斷函數是否存在極值,若存在,請判斷是極大值還是極小值;若不存在,說明理由;(3)討論函數在,上零點的個數解:(1)時,故切線方程是:;(2),設,故遞減,又時,若,即時,使,當時,遞增,當,時,遞減,在處取極大值,不存在極小值,若,即,在,遞增,此時無極值,(3)由(2)可知:若時,由上問可知:,即時函數沒有零點,若時,時,遞增,時,遞減,由得,從而,再設,則從而關于遞增,若,此時,若得或,時無零點,得,時有1個零點,當時,有1個零點,因此時無零點,時有1個零點;,此時,設,則,故,若即,即時無零點,若即,即時有1個零點,綜上,時無零點,時有1個零點11設,(1)討論在,上的單調性;(2)令,試判斷在上的零點個數,并加以證明解:(1),令,則,或,時,單調遞增,時,單調遞減,時,單調遞增,時,單調遞減,綜上,的單調遞增區間為和,單調遞減區間為,和,(2)在上有3個零點,證明如下:,則,故是的一個零點,是偶函數,要確定在上的零點個數,只需確定時,的零點個數即可,當時,令,即,時,單調遞減,時,單調遞增,在有唯一零點當時,由于,而在,單調遞增,故,故在,無零點,在有一個零點,由于是偶函數,在有一個零點,而,故在上有且僅有3個零點12已知函數的圖象在點處的切線方程為(1)若

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