文档内容
专题 05 导数中的隐零点问题
目录(Ctrl并单击鼠标可跟踪链接)
题型01 利用隐零点解决最值、极值.......................................................................................................................1
题型02 利用隐零点判断零点个数...........................................................................................................................2
题型03 利用隐零点证明不等式...............................................................................................................................4
题型 01 利用隐零点解决最值、极值
【解题规律·提分快招】
一、隐零点问题
隐零点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(数值计算不再考察之列).
基本步骤:
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.
【典例训练】
一、单选题
1.(2024·浙江·三模)已知 表示不超过 的最大整数,若 为函数 的极值点,
则 ( )
A. B. C. D.2.(2024·山东·模拟预测)已知函数 ,则使 有零点的一个充分条件是( )
A. B. C. D.
3.(2024·陕西铜川·模拟预测)已知函数 恰有两个极值点,则a的取值范围是
( )
A. B. C. D.
4.(2024·江苏连云港·模拟预测)已知 对任意 恒成立,则实数 的最大值
为( )
A. B. C. D.1
二、填空题
5.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 , ,且 ,函数 的值域为
.
6.(2024·青海·模拟预测)已知函数 的最小值为 ,则
.
题型 02 利用隐零点判断零点个数
【解题规律·提分快招】
一、函数零点的存在性定理
函数零点存在性定理:设函数 在闭区间 上连续,且 ,那么在开区间 内至
少有函数 的一个零点,即至少有一点 ,使得 .
二、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.
【典例训练】
一、单选题
1.(23-24高三下·广东韶关·期末)已知函数 ,若 有两个零点,则a的取值
范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·四川·阶段练习)已知实数 满足 ,则函数 的零点个数为
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、解答题
3.(2024·辽宁·模拟预测)已知函数 .
(1)求 在区间 内的极大值;
(2)令函数 ,当 时,证明: 在区间 内有且仅有两个零点.
4.(2024·江西新余·模拟预测)已知函数 .
(1)若 ,求 在 处的切线方程.
(2)讨论 的单调性.
(3)求证:若 , 有且仅有一个零点.
5.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 ,讨论 的零点个数;
(3)若 ,且 ,证明:存在唯一实数 ,使得 .
6.(24-25高三上·贵州六盘水·阶段练习)设 为 的导函数,若 在区间D上单调递减,则称
为D上的“凸函数”.已知函数 .
(1)若 为 上的“凸函数”,求a的取值范围;(2)证明:当 时, 有且仅有两个零点.
题型 03 利用隐零点证明不等式
【解题规律·提分快招】
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。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。
【典例训练】
一、解答题
1.(2024高三·全国·专题练习)求证:
2.(23-24高三下·湖北黄冈·阶段练习)已知函数 .
(1)求方程 在 上的解集;
(2)设函数 ;
(i)证明: 在 有且只有一个零点;
(ii)在(i)的条件下,记函数 的零点为 ,证明: .
3.(2024·全国·模拟预测)已知函数 , .
(1)当 时,求 的极小值;
(2)若 ,求证:当 时, .
4.(24-25高三上·北京·开学考试)已知函数 .
(1)若曲线y=f (x)在点(1,0)处的切线为 轴,求 的值;
(2)讨论 在区间(1,+∞)内的极值点个数;
(3)若 ,求证: 存在两个零点 ,且满足 .
5.(23-24高三下·辽宁大连·阶段练习)已知函数 , .(1)求函数 的值域;
(2)设函数 ,证明: 有且只有一个零点 ,且 .
一、解答题
1.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 , ,若 在 上不单调,求a的
取值范围.
2.(24-25高三上·全国·期末)已知函数 , 为 的导数.证明: 在区
间 存在唯一极大值点.
3.(23-24高三下·浙江丽水·期末)已知 ,函数 .
(1)若 ,解不等式 ;
(2)证明:函数 有唯一零点;
(3)设 ,证明: .
4.(23-24高三下·河南南阳·期末)已知函数 ,其中 .
(1)讨论 在区间 上的单调性;
(2)若 ,函数 在区间 内存在唯一的极值点,求实数 的取值范围.
5.(2024·广西·模拟预测)设函数 , .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)证明: .
6.(23-24高三下·重庆北碚·阶段练习)已知函数 .
(1)若 在 处的切线方程为 ,求m的值;
(2)当 时,求证: 有且仅有两个零点;
(3)若 时,恒有 ,求m的取值范围.7.(23-24高三下·福建三明·期中)已知函数 .
(1)求函数 的极大值和极小值;
(2)若关于 的不等式 在 上恒成立,求实数 的取值范围.
8.(23-24高三下·北京海淀·期末)已知函数 ,其中 .
(1)若 在 处取得极值,求 的单调区间;
(2)若对于任意 ,都有 ,求 的值.
9.(24-25高三上·北京·阶段练习)已知函数 .
(1)求证:对 .曲线 在点 处的切线恒过定点;
(2)当 时,判断函数 的零点的个数,并说明理由.
10.(24-25高三下·全国·课后作业)已知函数 且 .
(1)若 ,求 在 处的切线方程;
(2)在① ;② 两个条件中任选一个,证明: 恰有三个零点.