文档内容
专题 07 利用导函数研究函数零点问题
(典型题型归类训练)
目录
一、必备秘籍...........................................................................................................1
二、典型题型...........................................................................................................2
题型一:判断(讨论)零点(根)个数问题....................................................2
题型二:证明唯一零点问题..............................................................................3
题型三:根据零点(根)的个数求参数...........................................................4
三、专项训练...........................................................................................................6
一、必备秘籍
1、函数的零点
(1)函数零点的定义:对于函数 ,把使 的实数 叫做函数 的零点.
(2)三个等价关系
方程f (x)=0有实数根⇔函数y=f (x)的图象与x轴有交点的横坐标⇔函数y=f (x)有零点.
2、函数零点的判定
如果函数 在区间 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ,那么函数
在区间 内有零点,即存在 ,使得 ,这个 也就是 的根.我们
把这一结论称为函数零点存在性定理.
注意:单调性+存在零点=唯一零点
3、利用导数确定函数零点的常用方法
(1)图象法:根据题目要求画出函数的图象,标明函数极(最)值的位置,借助数形结合的思想分析问题(画
草图时注意有时候需使用极限).
(2)利用函数零点存在定理:先用该定理判定函数在某区间上有零点,然后利用导数研究函数的单调性、极
值(最值)及区间端点值的符号,进而判断函数在该区间上零点的个数.
4、利用函数的零点求参数范围的方法
(1)分离参数( )后,将原问题转化为 的值域(最值)问题或转化为直线 与 的图象的交点个数问题(优选分离、次选分类)求解;
(2)利用函数零点存在定理构建不等式求解;
(3)转化为两个熟悉的函数图象的位置关系问题,从而构建不等式求解.
二、典型题型
题型一:判断(讨论)零点(根)个数问题
1.(2023·河北邯郸·统考模拟预测)已知函数 .
(1)若 ,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)讨论函数 的零点个数.
2.(2023·陕西渭南·校考模拟预测)已知函数 ,其中e为自然对数的底数.
(1)求 的单调区间:
(2)讨论函数 在区间 上零点的个数.
3.(2023上·广东中山·高三校考阶段练习)设函数 , , .
(1)求函数 的单调区间;
(2)当 时,讨论 与 图象的交点个数.4.(2023上·上海虹口·高三校考期中)函数 ,
(1)求函数 在点 的切线方程;
(2)函数 , ,是否存在极值点,若存在求出极值点,若不存在,请说明理由;
(3)若 ,请讨论关于x的方程 解的个数情况.
5.(2023上·广东揭阳·高三统考期中)给定函数 .
(1)讨论函数 的单调性,并求出 的极值;
(2)讨论方程 解的个数.
题型二:证明唯一零点问题
1.(2023上·广东珠海·高三校考阶段练习)已知函数 , 为 的导
数.
(1)求曲线 在 处的切线方程:
(2)证明: 在区间 存在唯一零点;2.(2023上·黑龙江·高三校联考阶段练习)已知函数 , ,且函数 的零
点是函数 的零点.
(1)求实数a的值;
(2)证明: 有唯一零点.
3.(2023下·河南·高三校联考阶段练习)已知函数 , .
(1)过坐标原点作 的切线,求该切线的方程;
(2)证明:当 时, 只有一个实数根.
题型三:根据零点(根)的个数求参数
1.(2023上·北京·高三景山学校校考期中)已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;(2)讨论函数 的单调性;
(3)当 时,设 ,若 有两个不同的零点,求参数 的取值范围.
2.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知函数 .
(1)当 时,求函数 在 上的值域;
(2)若函数 在 上仅有两个零点,求实数 的取值范围.
3.(2023上·重庆涪陵·高三重庆市涪陵高级中学校校考开学考试)已知函数
.
(1)若函数 在 上单调递增,求 的最小值;
(2)若函数 的图象与 有且只有一个交点,求 的取值范围.
4.(2023下·湖南衡阳·高二校考阶段练习)已知函数 , 其中
.
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若方程 有三个根,求 的取值范围.5.(2023下·浙江衢州·高二统考期末)已知函数
(1)若过点 作函数 的切线有且仅有两条,求 的值;
(2)若对于任意 ,直线 与曲线 都有唯一交点,求实数 的取值范围.
三、专项训练
一、单选题
1.(2024上·广东江门·高三统考阶段练习)直线 与函数 的图象公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2023上·河北·高三校联考期末)已知函数 有两个零点,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2023下·广东阳江·高二校考期中)若函数 在 上只有一个零点,则常数 的取值范
围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
4.(2023上·江苏常州·高三统考期中)若关于 的方程 有两个不相等的实数根,则实数 的取值范
围是 .
5.(2023·贵州遵义·统考模拟预测)已知函数 ,若关于 的不等式 恰
有一个整数解,则实数 的取值范围为 .
6.(2023下·重庆江北·高二重庆十八中校考期中)已知函数 的图象与函数 的图
象有两个交点,则实数 的取值范围是 .
三、问答题
7.(2023上·山东·高三济南一中校联考期中)已知函数 .(1)若函数 在 上单调递增,求 的取值范围;
(2)若函数 的图象与 有且只有一个交点,求 的取值范围.
8.(2023上·吉林长春·高一吉林省实验校考期中)已知函数 ,
(1)求函数的单调区间与极值点;
(2)若 ,方程 有三个不同的根,求 的取值范围.
9.(2023上·江苏·高三校联考阶段练习)已知函数 .
(1)若曲线 在点 处的切线与 轴平行,求该切线方程;
(2)讨论曲线 与直线 的交点个数.
10.(2023下·山东菏泽·高二校考阶段练习)给定函数(1)判断 的单调性并求极值;
(2)讨论 解的个数.
11.(2023上·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习)若函数 在 处有极小值.
(1)求c的值.
(2)函数 恰有一个零点,求实数a的取值范围.
12.(2023上·陕西·高三校联考阶段练习)已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 在 上存2个零点,求 的取值范围.
13.(2023上·山西太原·高三山西大附中校考阶段练习)已知函数 .
(1)当 时,求 的单调区间;(2)若函数 在 上有两个零点,求实数 的取值范围.
四、证明题
14.(2023上·北京朝阳·高三校考阶段练习)已知函数.
(1)求证:当 时, ;
(2)求 在 的零点个数.