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拓展提升02 隐零点与极值点偏移问题
题型01 隐零点问题
解题锦囊
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.
考向一 不等式的证明
【典例1】(24-25 高二上·湖南长沙·期末)已知函数
(
且
).
(1)讨论函数
的单调区间;
(2)当
时,证明:
.
【变式1】(23-24 高二下·河南洛阳·期中)给定函数
.
(1)判断函数
的单调性,并求出函数
的极值;
(2)证明:当
时,
.
【变式2】(23-24 高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数
.
(1)若
,求
的取值范围;
(2)当
时,证明:
.
【变式3】已知函数
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若a=1,证明
【变式4】(2024·山东威海·二模)已知函数
.
(1)求
的极值;
(2)证明:
.
考向二 求参数范围
【典例2】(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.
【变式1】已知函数
,当
且
时, 不等式
在
上恒成立, 求
的最大值.
【变式2】已知函数
对任意的
恒成立, 其中实数
,
求
的取值范围.
【变式3】(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
考向三 零点、极值点问题
【典例3】(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
.
【变式1】(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.
【变式2】(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.
【变式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.
【变式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.
题型02 极值点偏移问题
【典例4】(24-25 高二上·江苏连云港·期末)已知函数
.
(1)当
时,求曲线
在
处的切线方程;
(2)若
有两个零点
,且
,证明:
.
【变式1】(23-24 高三上·山东淄博·期末)已知函数
,
,则下列说法正确的是
( )
A.函数
与函数
有相同的极小值
B.若方程
有唯一实根,则a 的取值范围为
C.若方程
有两个不同的实根
,则
D.当
时,若
,则
成立
【变式2】已知函数
有两个零点
、
,则下列说法正确的是( ).
A.
B.
C.
D.
【变式3】(2024 高二上·全国·专题练习)已知函数
,直线
是曲线
的一
条切线.
(1)求
的值,并讨论函数
的单调性;
(2)若
,其中
,证明:
.
【变式4】(24-25 高三上·江苏无锡·阶段练习)已知函数
.
(1)若
,当
与
的极小值之和为0 时,求正实数
的值;
(2)若
,求证:
.
【变式5】24-25 高三上·湖南·阶段练习)已知函数
,
.
(1)若
,求曲线
在点
处的切线方程.
(2)若
有两个极值点
,
.
(i)证明:
;
(ii)证明:
.
【变式6】(24-25 高三上·四川成都·阶段练习)已知函数
,其中为自然对数的底数.
(1)当
时,求
的单调区间;
(2)若方程
有两个不同的根
.
(i)求
的取值范围;
(ii)证明:
.
【变式7】(23-24 高二下·江苏苏州·期末)已知函数
.
(1)求曲线
在
处的切线方程;
(2)若关于
的不等式
在
上恒成立,求实数
的最大值;
(3)若关于
的方程
有两个实根
,
,求证:
.