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专题 2 函数的零点个数问题、隐零点及零点赋值问题
一、考情分析
函数与导数一直是高考中的热点与难点,函数的零点个数问题、隐零点及零点赋值问题是近年高考的热点及
难点,特别是隐零点及零点赋值经常成为导数压轴的法宝.
二、解题秘籍
(一) 确定函数零点个数
1.研究函数零点的技巧
用导数研究函数的零点,一方面用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;另一方面,也可将零点
问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.对于函数零点个数问题,可利用函数的值域或最值,
结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的
对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.但需注意探求与论证之间
区别,论证是充要关系,要充分利用零点存在定理及函数单调性严格说明函数零点个数.
2. 判断函数零点个数的常用方法
(1)直接研究函数,求出极值以及最值,画出草图.函数零点的个数问题即是函数图象与x轴交点的个数问题.
(2)分离出参数,转化为a=g(x),根据导数的知识求出函数g(x)在某区间的单调性,求出极值以及最值,画出草图.
函数零点的个数问题即是直线y=a与函数y=g(x)图象交点的个数问题.只需要用a与函数g(x)的极值和最
值进行比较即可.
3. 处理函数y=f(x)与y=g(x)图像的交点问题的常用方法
(1)数形结合,即分别作出两函数的图像,观察交点情况;
(2)将函数交点问题转化为方程f(x)=g(x)根的个数问题,也通过构造函数y=f(x)-g(x),把交点个数问题转化为利
用导数研究函数的单调性及极值,并作出草图,根据草图确定根的情况.
4.找点时若函数有多项有时可以通过恒等变形或放缩进行并项,有时有界函数可以放缩成常数,构造函数
时合理分离参数,避开分母为0的情况.
【例1】(2023届广东省罗定中学高三上学期调研)已知函数 ,其中
.
(1)求函数 的单调区间;
(2)讨论函数 零点的个数;
【解析】(1)由题意知: 定义域为 , ,
令 ,解得: , ,又 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ;当 时, ;
的单调递增区间为 , ;单调递减区间为 .
(2)取 ,则当 时, , , ,
;
,由(1)知: 在 上单调递增,
当 时, ,即 在 上无零点;
下面讨论 的情况:
①当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
,
又 , ,
在 和 上各存在一个零点,即 有两个不同零点;
②当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,又 ,
有唯一零点 ;
③当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
, 无零点;
综上所述:当 时, 有两个不同零点;当 时, 有且仅有一个零点;当 时,
无零点.
(二) 根据函数零点个数确定参数范围
根据函数零点个数确定参数范围的两种方法
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1.直接法:根据零点个数求参数范围,通常先确定函数的单调性,根据单调性写出极值及相关端点值的范围,
然后根据极值及端点值的正负建立不等式或不等式组求参数范围;
2.分离参数法:首先分离出参数,然后利用求导的方法求出构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参
数的不等式,再通过解不等式确定参数范围,分离参数法适用条件:(1)参数能够分类出来;(2)分离以后构造
的新函数,性质比较容易确定.
【例2】(2023届四川省成都市高三全真模拟)已知函数 , .
(1)若函数 在 处的切线的斜率为 ,求实数a的值(e是自然对数的底数);
(2)若函数 有且仅有两个零点,求实数a的取值范围.
【解析】(1)因为 ,定义域为 ,故 ,
则 ,即 ,
即 ,
令 ,则 ,
又因为 在 上单调递增,且当 时, ,
所以 ,即 , .
(2)因为函数 有且仅有两个零点,
所以 有且仅有两个大于1的实数根,
又 ,则 ,
即 ,
令 ,则 ,
由 ,得 ,当 时, ,当 时, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 在 上单调递减且 ,
在 上单调递增且 时 ,
又 , ,则 ,则 ,
即得 ,
所以 ,即 ,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上单调递增,在 上单调递减, ,
当 时, ,且无限趋近于0,
所以 ,故实数a的取值范围为 .
(三)零点存在性赋值理论及应用
1.确定零点是否存在或函数有几个零点,作为客观题常转化为图象交点问题,作为解答题一般不提倡利用图象
求解,而是利用函数单调性及零点赋值理论.函数赋值是近年高考的一个热点, 赋值之所以“热”, 是因为
它涉及到函数领域的方方面面:讨论函数零点的个数(包括零点的存在性, 唯一性); 求含参函数的极
值或最值; 证明一类超越不等式; 求解某些特殊的超越方程或超越不等式以及各种题型中的参数取
值范围等,零点赋值基本模式是已知 f (a) 的符号,探求赋值点 m (假定 m a )使得 f (m) 与 f (a) 异
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】号,则在 (m,a) 上存在零点.
2.赋值点遴选要领:遴选赋值点须做到三个确保:确保参数能取到它的一切值; 确保赋值点 x 落在
0
规定区间内;确保运算可行
三个优先:(1)优先常数赋值点;(2)优先借助已有极值求赋值点;(3)优先简单运算.
3.有时赋值点无法确定,可以先对解析式进行放缩,再根据不等式的解确定赋值点(见例2解法),放缩
法的难度在于“度”的掌握,难度比较大.
【例3】(2024届北京市新高三入学定位考试)已知函数 ,曲线 在 的切
线为 .
(1)求a,b的值;
(2)求证:函数在区间 上单调递增;
(3)求函数 的零点个数,并说明理由.
【解析】(1) ,则有 ,解得 , ,则
.
(2)由(1)知 , ,
设 ,因为 在 上单调递增,
则 ,所以 在 上恒成立,
所以函数 在区间 上单调递增.
(3)因为 ,令 ,
令 ,得 ,设 ,
由(2)知 在 上单调递增,且 , ,
故存在唯一零点 使得 ,
即存在唯一零点 满足 ,即得 ,则 ,
且当 时, ,此时 单调递减,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,此时 单调递增,
所以
,
当 时, , ,
则 ,
则函数 的零点个数为0.
(四)隐零点问题
1.函数零点按是否可求精确解可以分为两类:一类是数值上能精确求解的,称之为“显零点”;另一类是能
够判断其存在但无法直接表示的,称之为“隐零点”.
2.利用导数求函数的最值或单调区间,常常会把最值问题转化为求导函数的零点问题,若导数零点存在,但无
法求出,我们可以设其为 ,再利用导函数的单调性确定 所在区间,最后根据 ,研究 ,我们
f (x) f '(x )=0 x ,a x
0 0 0
把这类问题称为隐零点问题. 注意若 中含有参数a,关系式 是关于 的关系式,确定 的
合适范围,往往和a的范围有关.
【例4】(2024届宁夏吴忠市高三上学期月考)已知函数 在 处的切线与直线 :
垂直.
(1)求 的单调区间;
(2)若对任意实数 , 恒成立,求整数 的最大值.
【解析】(1)由 ,得 ,又切线与直线 : 垂直,所以 ,
即 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,令 ,得 ,
当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增.
所以 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 .
(2)对任意实数 , 恒成立,
即对任意实数 恒成立.
设 ,即 .
,令 ,
所以 恒成立,所以 在 上单调递增.
又 , ,所以存在 ,使得 ,
即 ,所以 .
当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增.
所以
,
当 时, ,
所以 ,由题意知 且
所以 ,即整数 的最大值为1.
三、典例展示
【例1】(2022高考全国卷乙理)已知函数
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
的
(2)若 在区间 各恰有一个零点,求a 取值范围.
【解析】(1)当 时, ,所以切点为 ,
,所以切线斜率为2
所以曲线 在点 处的切线方程为 .
(2) , ,
设
若 ,当 ,即
所以 在 上单调递增,
故 在 上没有零点,不合题意,
若 ,当 时,
所以 在 上单调递增,所以 ,即
所以 在 上单调递增, ,
故 在 上没有零点,不合题意.
若 ,
(1)当 ,则 ,所以 在 上单调递增,
,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以存在 ,使得 ,即 .
当 单调递减,当 单调递增,
所以当 ,当 ,
所以 在 上有唯一零点,
又 在 没有零点,即 在 上有唯一零点,
(2)当 , ,设 ,
则 ,所以 在 上单调递增,
,所以存 在,使得
当 单调递减
当 单调递增, ,
又 ,所以存在 ,使得 ,即
当 单调递增,当 单调递减
有
而 ,所以当 ,
所以 在 上有唯一零点, 上无零点,
即 在 上有唯一零点,
所以 ,符合题意,
综上得 在区间 各恰有一个零点, 的取值范围为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【例2】(2023届江西省临川高三上学期期中)已知函数 ,其中
为自然对数的底数.
(1)讨论函数 的单调性,
(2)若 ,当 时, 恒成立时,求 的最大值.(参考数据: )
【解析】(1)由 可得 .
当 时, 恒成立, 在 单调递增;
当 时,令 得 ,所以 在 单调递减,在 单调递增;
综上所述,当 时, 在 单调递增;当 时, 在 单调递减,在 单
调递增.
(2)当 时, 成立,当 时, 恒成立即 ,
设 ,则 ,
令 ,则 ,
设 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,故 ;当 时, ,故 ,
综上有 ,故 ,故 为增函数,
又 ,
因为 ,故 ,
所以 ,
故存在唯一零点 使得 ,
故当 时 单调递减当 时, , 单调递增,故 ,
又 ,
即 ,
所以
设 ,则 ,故 为增函数,
又 ,所以 ,
所以 ,故要 且为正整数则 的最大值为3.
【例3】(2023届福建省宁德市高三高考前最后一卷)已知函数 .
(1)讨论函数 的零点的个数﹔
(2)当 时,若对任意 ,恒有 ,求实数a的取值范围.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】(1)令 则 ,
记 ,则 ,
当 时, ,此时 在 单调递减,
当 时, ,此时 在 单调递增,
故当 时, 取极大值也是最大值 ,
又 ,而当 时, ,故当 时, ,当 时, ,作出 的图
象如下:
因此当 时,即 , 无交点,此时 无零点,
当 或 时,即 或 , 有一个交点,此时 有一个零点,
当 时,即 , 有两个交点,此时 有2个零点,
综上可知:当 时, 无零点,
当 或 有一个零点,
当 , 有2个零点,
(2)当 时,若对任意 ,恒有 等价于:
对任意 ,恒有 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,则不等式等价于 ,
由于 ,
令 ,
当 单调递减,当 单调递增,所以 ,
故 在 单调递增,
由 得 对任意 恒成立,
两边取对数得 对任意 恒成立,
故 ,所以
故 的范围为
【例4】已知函数 的最小值为 .
(1)求 的值;
(2)已知 , ,在 上恒成立,求 的最大值.(参考数据: ,
)
【解析】 (1)由题可知 .令 ,解得 ;
令 ,解得 .
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,解得 .
(2)由 可得 对 恒成立.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,则 ,令 ,
则
因为 在 上单调递增, , ,
且 的图象在 上不间断,所以存在 ,使得 ,
即 ,则 .
所以当 时, 单调递减;当 时, 单调递增.
则 的最小值为 , ,
由对勾函数性质得, ,
所以 ,
所以 ,即 在区间 上单调递增,
所以 .
所以存在整数 满足题意,且整数 的最大值为 .
【例5】(2023届云南省保山市高三联考)已知函数 .
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若 ,函数 在 上恒成立,求整数a的最大值.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】(1)根据题意可得 ,
若 , 在 上恒成立,此时函数 在 上单调递增;
若 ,此时 ,
当 时,满足 ,此时函数 在 , 上单调递增;
当 时,满足 ,此时函数 在 单调递减;
若 ,此时 ,
当 时,满足 ,此时函数 在 , 上单调递增,
当 时,满足 ,此时函数 在 单调递减;
综上可知, 时, 在 上单调递增;
时, 在 和 上单调递增,在 单调递减;
时, 在 和 上单调递增,在 单调递减;
(2)由 可得 ,解得 ;
所以 ,则 ,
易知 时, ,
若函数 在 上恒成立,等价成 在 上恒成立;
令 ,则 ;
令 ,则 在 上恒成立,
即函数 在 上单调递增,
易知 ,由于 ,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】而 ,且 ,所以 ;
因此 在 有且仅有一个零点 ,满足 ,且 ;
所以当 时, ,当 时, ;
因此函数 在 上单调递减,在 上单调递增;
所以 的最小值为 ,显然 ,
因此 ,又 是整数,
所以 的最大值为4.
四、跟踪检测
1.(2023届云南省保山市高三上学期期末质量监测)已知函数 .
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)当 时, 恒成立,求实数 的取值范围.
【解析】(1)当 时, ,
切线的斜率为 ,
又切点为 ,所以切线方程为 .
(2)令 ,即 ,
①若 ,则当 时, ,令 , ,
当 时, ,
所以 在 上单调递增, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,
所以 恒成立,符合题意;
②若 ,则当 时, ,不合题意;
③若 ,注意到 ,
令 ,则 ,
当 时, ,所以 在 上单调递增,
因为 ,
所以存在 ,使得 ,
当 时, ,所以 在 上单调递减, ,不合题意.
综上, 的取值范围为 .
2.(2023届四川省高三诊断性检测)已知函数 .
(1)求 的单调区间;
(2)令 (a为常数),若 有两个零点 ,求实数a的取值范围.
【解析】(1)由题意可知: 的定义域为 , ,
令 ,解得 ;令 ,解得 ;
所以 的单调递减区间是 ,单调递增区间是 .
(2)由题意可知: ,其定义域为 ,
则 有两个零点 ,即 有两解,即 有两解,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,则 .
令 ,解得 ;令 ,解得 ;
则 的单调递减区间是 ,单调递增区间是 ,
可知 ,
又因为 ,且当 趋近于 , 趋近于0,
要使得 有两解,只需 ,所以 ,
故实数a的取值范围为 .
3.(2024届广东省揭阳市高三上学期开学考试)已知函数 .
(1)当 时,证明: ;
(2)若关于 的不等式 恒成立,求整数 的最小值.
【解析】(1)当 时, ,
,
令 ,得 ,
当 时, 单调递增;
当 时, 单调递减,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 在 处取得唯一的极大值,即为最大值,
所以 ,
所以 ,
而 ,
所以 .
(2)令 .
则 .
当 时,因为 ,所以 ,所以 在 上单调递增,
又因为 .
所以关于 的不等式 不能恒成立;
当 时, .
令 ,得 ,所以当 时, ;
当 时, .
因此函数 在 上单调递增,在 上单调递减.
故函数 的最大值为 .
令 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为 ,
又因为 在 上单调递减,所以当 时, .
所以整数 的最小值为3.
4.(2023届黑龙江省哈尔滨市高三月考)设函数
(1)若 , ,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)若 ,不等式 对任意 恒成立,求整数k的最大值.
【解析】(1)当 , 时, ,所以 ,即切点为
因为 ,所以 ,
所以切线方程为 ,即 ,
(2) ,由 ,所以 ,
所以函数 在R上单调递增
不等式 ,对 恒成立,
构造 , ,
构造 , ,对 有 ,
所以 在 递增, , ,
所以 , ,
所以 , ,即 , 在 递减,
, ,即 , 在 递增,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,结合 ,故 ,
所以 对 恒成立 ,故 ,
所以整数k的最大值为3;
5.(2023届江苏省连云港市高三学情检测)已知函数 .
(1)判断函数 零点的个数,并证明;
(2)证明: .
【解析】(1)函数的定义域 ,
当时 时, ,函数 无零点,
当 时, , 单调递增,
又 , 且 图象在 上连续不断,
所以由零点存在定理得 在 上有且只有一个零点,
综上, 有且只有一个零点.
(2)要证 ,即证 ,
令 ,其中 ,
则有 ,
令 ,则 可化为 ,
因为 ,所以函数 在 单调递增,则 ,
由 , , ,
令 得 ,列表如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】- 0 +
↗
由表可知: ,即 ,仅当 ,等号成立,
由(1)可知,存在唯一的 ,使得 ,
即仅有唯一的 ,使得 ,
而 ,当 ,等号成立,
综上, 与 ,等号不能同时成立,
故 ,即 .
6.(2024届广东省深圳市罗湖区部分学校高三上学期开学模拟)已知函数 R .
(1)讨论 的单调性;
(2)当 时,若关于x的不等式 恒成立,求实数m的取值范围.
【解析】(1)函数 的定义域为R,
,
当 时,由 , 在R上单调递增,
当 时,令 ,可得 ,令 ,可得 ,
∴ 单调递减区间为 , 单调递增区间为 ,
∴当 时, 在R上单调递增;
当 时, 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)设 ,则 ,
(i)当 时, ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
∴ 在区间 上单调递增,则 ,
∴ 在区间 上单调递增,则 ,
∴ ,
∴ 在区间 上单调递增,则 恒成立,
(ii)若 时,则 , ,
∴ ,使得 ,
∴ 在区间 上单调递减,则 ,与条件矛盾,
综上所述,实数m的取值范围为 .
7.(2024届山西省朔州市怀仁市第一中学校等学校2高三上学期摸底)已知函数
( ,e为自然对数的底数).
(1)讨论函数 的单调性;
(2)若函数 有且仅有3个零点,求实数a的取值范围.
【解析】(1)函数 的定义域为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】.
①当 时,由 ,有 ,令 ,可得 ,
可得函数 的减区间为 ,
令 ,函数 的增区间为 ;
②当 时, ,
可得函数 在区间 上单调递增,无单调减区间;
③当 时, ,令 ,可得 ,
可得函数 的减区间为 ,
令 ,可得 ,或 ,所以函数 的增区间为 , ;
④当 时, ,令 ,可得 ,
令 ,可得 ,或 ,
可得函数 的减区间为 ,增区间为 , ;
综上,当 时,由函数 的减区间为 ,增区间为 ;
当 时,函数 在区间 上单调递增;
当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 , ;
当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 , .
(2) .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由(1)可知:
①当 时,由函数 的减区间为 ,增区间为 ,有 ,函数 没有零点,
不合题意;
②当 时,函数 单调递增,函数 最多只有一个零点,不合题意;
③当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 , ,
由 ,函数 最多只有一个零点,不合题意;
④当 时,函数 的减区间为 ,增区间为 , .
由 ,若函数 有且仅有3个零点,必需 ,
令 ,有 ,
令 ,有 ,
可得函数 单调递增,有 ,
可得函数 单调递增,又由 ,
故满足不等式 的a的取值范围为 .
又由 ,可得当 时, ,
又由 , ,
,可得函数 有且仅有3个零点.
由上知,若函数 有且仅有3个零点,实数a的取值范围为 .
8.(2023届云南省高三“云教金榜”N 1冲刺测试)设函数 , .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)当 时,求 的单调区间;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
【解析】(1) 时,函数 的定义域为 ,
因为 ,所以,当 时, ,当 时, ,
所以 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 .
(2)函数 的定义域为 ,
等价于 ,
设 ,则 ,
设 ,则 恒成立,
所以 在 上单调递增,
即 在 上单调递增,当 ,当 ,
所以 ,使得 ,即 ,所以 ,
当 时, ,所以 单调递减,
当 时, ,所以 单调递增,
所以 ,
设 ,则 ,而 恒成立,
所以 为增函数,
由 ,所以 .
因为 均为减函数,所以 在 上为减函数,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以,当 时, ,所以实数 的取值范围为
9.(2024届云南省三校高三高考备考实用性联考)已知 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)当 时,证明:函数 有且仅有一个零点.
【解析】(1)当 时, ,
,
由 得 或 ,解得 或
由 得 或 ,解得 或 ,
故函数 的单调递增区间为 , ,单调递减区间为 , .
(2)当 时, ,定义域为 ,
,
设 ,
,所以 在区间 上是增函数,
,
存在唯一 ,使 ,即 ,
当 时, ,即 ;
当 时, ,即 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】当 时, ,即 ,
在区间 上是增函数,在区间 上是减函数,在区间 上是增函数,
当 时, 取极大值为
,
设 , ,
所以 在区间 上是减函数.
在 内无零点,
,
在 内有且只有一个零点,
综上所述, 有且只有一个零点.
10.(2023届河南省安阳市高三上学期名校调研摸底)已知函数 ,其中 ,且
.
(1)当 时,求 的单调区间;
(2)若 只有一个零点,求 的取值范围.
【解析】 (1)当 时, ,
,
易知 在 上单调递增,且 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以当 时, ,此时 单调递减;
当 时, ,此时 单调递增;
所以 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 ;
(2) ,
令 ,
(1)当 时,则 ,
,
当 时, ,此时 单调递增;
当 时, ,此时 单调递减;
故 ,
则 , 在 单调递增,
又 时, ; 时, ;
所以此时 在 只有一个零点;
(2)当 时,则 ,
恒成立, 在 单调递增,
且 , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】又 ,则 ,
故存在 ,使得 ,
当 时, ,当 时, ,
因为当 时, ,
所以当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增;
当 时, 取得极小值,
由 得 ,则 ,
当 时,等号成立,
由 ,可得 ,解得 ,
综合第一问可知,当 时, 只有一个零点;
综上,若 只有一个零点,则 的取值范围是
11.(2023届三省三校高三第一次联考)已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 ,设 在 上的最小值为 ,求证: .
【解析】 (1)定义域: .
.
①当 ,即 时: 恒成立.故 在 上单调递减.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】②当 ,即 时:令 ,即 ,解得: ;
所以 在 上单调递减,在 上单调递增.
综上所述:当 时: 在 上单调递减;
当 时: 在 上单调递减,在 上单调递增.
(2)当 时, .
.
因为 在 上单调递增,且 , .
所以必存在点 ,使 ,即
且当 时 ,当 时 ,
所以 在区间 上单调递减,在区间 上单调递减.
所以 . .
又因 在 上单调递减.
所以 .
故 恒成立.
12. .
(1)求 的零点个数;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)使不等式 对任意 恒成立时最大的k记为c,求当 时,
的取值范围.
【解析】(1)函数定义域是 ,
由题意 ,
当 或 时, , 时, ,
所以 在 和 上递增,在 上递减,
时, , 时, ,
, ,
极大值 极小值
所以 只在区间 上有一个零点;
(2)因为 ,所以原不等式可变为
,
令 , ,
令 ,则 , 时, , 递增, ,
,
①当 ,即 时,在 上 , 是增函数,
, ,
②当 ,即 时, , 递减,
, ;
③当 时, 在 上递增,
存在唯一的实数 ,使得 , , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则当 时, , , 递减,
时, , , 递增,
,
,
,令 , , 时, , 递增,
所以 时, ,所以 ,
综上, .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】