文档内容
第14讲 导数中的隐零点问题(虚设零点设而不
求)
(高阶拓展、竞赛适用)
(3 类核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
5年考情
考题示例 考点分析 关联考点
2020年新I卷,第21题,12分 导数中的隐零点问题 不等式恒成立问题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的载体内容,设题稳定,难度较大,分值为15-17分
【备考策略】1能用导数求解函数基本问题
2掌握函数零点存在性定理及其应用
3能设而不求进行隐零点的相关替换求值或范围
【命题预测】零点问题是高考的热点问题,隐零点的代换与估计问题是函数零点中常见的问题之一, 其源
于含指对函数的方程无精确解, 这样 我们只能得到存在性之后去估计大致的范围,高考中曾多次考查隐零
点代换与估计, 所以本节我们做一个专门的分析与讨论,方便学生高考综合复习
知识讲解
在求解导数问题时,我们一般对函数的零点设而不求,通过一种整体代换和过渡,再结合题目条件最
终解决问题,我们称这类问题为“隐零点问题”.1. 解题步骤
第 1 步: 用零点存在性定理判定导函数零点的存在性, 列出零点方程 , 并结合 的单调
性得到零点的范围;
第 2 步: 以零点为分界点, 说明导函数 的正负, 进而得到 的最值表达式;
第 3 步: 将零点方程 适当变形, 整体代入 最值式子进行化简:
(1)要么消除 最值式中的指对项
(2)要么消除其中的参数项;
从而得到 最值式的估计.
2. 隐零点的同构
实际上, 很多隐零点问题产生的原因就是含有指对项, 而这类问题由往往具有同构特征, 所以下面我们看到
的这两个问题, 它的隐零点代换则需要同构才能做出, 否则, 我们可能很难找到隐零点合适的代换化简方
向. 我们看下面两例: 一类同构式在隐零点问题中的应用的原理分析
所以在解决形如 , 这些常见的代换都是隐零点中常见的操作.
3. 解题感悟
1.隐零点指对于超越方程或者是一些带参数的方程,无法直接求得确切的零点,但是零点确实存在的问
题。特别是在求导的过程,求函数极值点,对原函数求导后,令导函数等于零,就导函数零点进一步探寻
原函数极值点或最值时会经常遇到“隐零点”问题。
2.隐零点常见题型,有证明零点个数,求解不等式,求最值的取值范围,求参数的范围。
3.解决办法,往往是“虚设零点”,设而不求,结合零点存在定理来初步确定零点的所在区间。往往这样
的零点都与某个参数相关联,相互依赖。在使用零点存在定理确定区间时往往存在困难,必要时使用放缩
法取含参的特殊值来确定零点存在区间。
4.特别是针对导函数的“隐零点”,求解取值范围时,需要根据导函数零点代入方程,把参数表示成含隐
零点的函数,再来求原函数的极值或者最值问题,或证明不等式。构建关于隐零点作为自变量的新函数,
求函数值域或者证明不等式恒成立问题。
考点一、 隐零点初应用
1.证明
2.求 的极值
1.已知函数 ,求:(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)当 时,总有 ,求整数 的最小值.
1.(2024·山东威海·二模)已知函数 .
(1)求 的极值;
(2)证明: .
2.(2024·浙江杭州·一模)已知函数 .
(1)求函数 的单调区间;
(2)当 时,证明:对任意的 , .
考点二、 隐零点问题之参数范围综合
1.(2020·新Ⅰ卷·统考高考真题第21题)已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
(2)若不等式 恒成立,求a的取值范围.
2.已知函数 若 , 求 的取值范围.
,
3.已知函数 当 且 时, 不等式 在
,
上恒成立, 求 的最大值.
4.已知函数 对任意的 恒成立, 其中实数 , 求
的取值范围.
1.(2024·湖南邵阳·三模)已知函数
(1)若 ,求 的单调区间.(2)若对 , 恒成立,求实数 的取值范围
2.(2024·山东日照·三模)已知函数 , , .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)当 时,对 , ,求正整数 的最大值.
3.(2024·四川绵阳·模拟预测)已知函数 .
(1)讨论 的零点个数;
(2)若关于 的不等式 在 上恒成立,求 的取值范围.
考点三、 隐零点问题之不等式证明综合
1.(2024·全国·模拟预测)已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)当 时,证明: 在定义域内恒成立.
2.(2024·河北张家口·三模)已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)证明: .
1.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数 ,若 的最小值为0,
(1)求 的值;
(2)若 ,证明: 存在唯一的极大值点 ,且 .
2.(2024·陕西安康·模拟预测)已知函数 , .
(1)求 的极值;(2)证明: .
1.(2021·黑龙江·模拟预测)已知函数 ,求:
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)当 时,总有 ,求整数 的最小值.
2.(2024·全国·模拟预测)已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若函数 的最小值为 ,不等式 在 上恒成立,求实数 的取值范围.
3.(2023·吉林·三模)已知函数 .
(1)证明:函数 在 上存在唯一的零点;
(2)若函数 在区间 上的最小值为1,求a的值.
4.(2023·江苏盐城·二模)设函数 ,
(1)当 时,求函数 图象在 处的切线方程;
(2)求 的单调区间;
(3)若不等式 对 恒成立,求整数 的最大值.
5.(2023高三·天津·阶段练习)已知函数 (其中 为自然对数的底数).
(1)当 时,求函数 的极值;
(2)若函数 在 有唯一零点,求实数 的取值范围;
(3)若不等式 对任意的 恒成立,求整数 的最大值.
6.(2023高三下·全国·阶段练习)已知函数 的图象在点 ( 为自然对数
的底数)处的切线斜率为 .
(1)求实数 的值;(2)若 ,且 对任意 恒成立,求 的最大值.
7.(23-24高三下·湖南岳阳·阶段练习)函数 .
(1)若 ,求函数 的最大值;
(2)若 在 恒成立,求实数m的取值范围.
8.(2024·全国·模拟预测)已知函数 , .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的取值范围.
9.(2023高三·云南·阶段练习)已知函数 , .
(1)令 ,求 的最小值;
(2)若 恒成立,求 的取值范围.
10.(2023·山东·一模)已知函数 在点 处的切线过点 .
(1)求实数 的值,并求出函数 单调区间;
(2)若整数 使得 在 上恒成立,求 的最大值.
11.(2024·山东·二模)已知函数 .
(1)当 时,求 的单调区间;
(2)当 时, ,求 的取值范围.
12.(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知函数 在点 处的切线与直线 垂直.
(1)求实数 的值;
(2)求函数 在区间 的最大值和最小值;
(3)证明: .
13.(2024·四川南充·三模)已知函数 .
(1)当 时,求 的最小值;
(2)①求证: 有且仅有一个极值点;
②当 时,设 的极值点为 ,若 .求证: .
14.(2024·安徽合肥·模拟预测) .
(1)若 的图象在点 处的切线经过原点,求 ;
(2)对任意的 ,有 ,求 的取值范围.
15.(23-24高三上·浙江·阶段练习)已知函数 .
(1)若 在 有两个零点,求实数 的取值范围;
(2)设函数 ,证明: 存在唯一的极大值点 ,且 .
1.(全国·高考真题)设函数 .
(Ⅰ)讨论 的导函数 的零点的个数;
(Ⅱ)证明:当 时 .
2.(全国·高考真题)(1)讨论函数 的单调性,并证明当 >0时,
(2)证明:当 时,函数 有最小值.设g(x)的最小值为 ,求函数
的值域.