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专题10 利用导数研究函数的零点及隐零点问题11种常见考法归类讲义 2027年高考数学一轮复习(全国I卷地区通用)(原卷版+解析版)
展开 这是一份专题10 利用导数研究函数的零点及隐零点问题11种常见考法归类讲义 2027年高考数学一轮复习(全国I卷地区通用)(原卷版+解析版),共19页。
考法深研·解题技能通关
题型01 证明零点的个数
1.(2026高三·全国·专题练习)已知函数(且).
(1)若函数在上存在单调增区间,求的取值范围;
(2)证明:当时,函数在区间上不存在零点.
【答案】(1)
(2)因为,关于x的方程,
则,可知方程有两个不相等实根,
令,解得,
可知在区间上是减函数,
且,,即,
可知在区间上是减函数,
因为,即在区间上恒大于零.
所以当时,函数在区间上不存在零点.
【分析】(1)分析可知在内能成立,换元,根据二次函数最值结合能成立问题运算求解;
(2)求导,分析可知在区间上是减函数,可证,即可得结果.
【详解】(1)因为,
由题意可知存在,使得,
即在内能成立,
令,则,
因为在内单调递减,则,
可得,即,且,
所以实数的取值范围为.
(2)略
2.(2026高三·新疆乌鲁木齐·期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若有极小值,且极小值小于,求的取值范围;
(3)当时,证明:有两个零点.
【答案】(1);
(2);
(3)由题意,,
则,
所以,
令,则,
因为,所以恒成立,所以在上单调递增,
即在上单调递增,
当时,,当时,,
所以存在唯一使,
所以当时,,所以单调递减,
当时,,所以单调递增,
故是的极小值点,
由得,即,
所以
,
因为,所以,移项得,
又,所以,两边同除以,所以,
两边取自然对数得,即,
所以,
又,,
所以,
当时,,所以,
当时,,所以,
由零点存在定理,可知在和上各有一个零点,
综上所述,函数共有两个零点.
【分析】(1)根据导数的几何意义,先求得切线斜率,再根据点斜式方程,即可求得切线方程;
(2)先对函数求导,根据的取值进行分类讨论,结合极值的概念,列出关于的不等式,求解即可;
(3)先对函数求导,求得其极小值,结合隐零点和零点存在定理,即可证明.
【详解】(1)由题意,当时,函数,定义域为,
则,所以,即切线的斜率,
又,
所以函数在点处的切线方程为,即;
(2)由题意,函数,定义域为,
则,
当时,恒成立,所以函数在上单调递减,
函数不存在极小值,不符合题意;
当时,令,解得,
令得,令得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,函数取得极小值,
极小值为,
又极小值小于,即,即,
令(),则,
令,解得,
所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以当时,函数取得最大值,最大值为,
所以要使成立,即,则,
所以的取值范围为;
(3)略.
3.(2026高三·黑龙江·期末)已知函数.
(1)若是函数的极大值点,求实数的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)若,求证:函数有且仅有1个零点.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)可知,当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以.
(3)证明:由(1)可知,①当时,在上单调递增,且,
所以函数有且仅有1个零点;
②当时,在和上单调递增,在上单调递减,
且,所以在区间无零点,
由,
令,
则,
设,
则,
所以在上单调递减,
所以,
所以在上单调递减,
所以
由,
则
所以,即,
又因为,,
所以函数有且仅有1个零点在区间内;
综上所述,若,函数有且仅有1个零点.
【分析】(1)利用函数导数与单调性以及函数极值的定义分析求解即可;
(2)结合函数单调性分析即可证明;
(3)根据函数导数与单调性,函数零点的定义,利用分类讨论分析证明即可.
【详解】(1)因为,定义域为
所以,
①若,当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
此时是函数的极大值点,符合题意;
②若,则,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
时,,单调递增,
所以是函数的极大值点,符合题意;
③若,则,当时,,单调递增,
此时不是函数的极值点,不符合题意;
④若,则,当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
时,,单调递增,
此时是函数的极小值点,不符合题意;
综上所述,实数的取值范围为.
(2)略
(3)略
4.(2026高三·宁夏吴忠·期末)已知函数.
(1)若,求的极值
(2)当时,证明:函数有且仅有一个零点
【答案】(1)极大值,极小值
(2)当时,恒成立,在R上单调递增,
,由,,则函数有且仅有一个零点;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
而.当时,,因此函数有且仅有一个零点;
当时,由,得或;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
又
,,当时,,因此函数有且仅有一个零点,
所以当时,函数有且仅有一个零点.
【分析】(1)把代入,求出导数确定单调区间,进而求出极值.
(2)按分类确定函数的单调性,借助零点存在性定理求出零点个数.
【详解】(1)函数的定义域为R,求导得,
当时,,,
当或时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得极大值,在处取得极小值.
(2)略
5.(2026高三·四川泸州·期末)已知函数
(1)当时,求的单调区间;
(2)设函数.
①若是的唯一极值点,且是极小值点,求的取值范围;
②当时,证明:有且仅有一个零点.
【答案】(1)函数的单调递减区间为,单调递增区间为
(2)①
②令,,
若,可知在内单调递增,
当趋近于0时,趋近于;当趋近于时,趋近于1;
可知在内存在唯一零点,
当时,;当时,;
对于函数,当趋近于0时,趋近于;当趋近于时,趋近于;
可知函数在定义域内有零点.
若,当,;当,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,所以函数有且仅有1个零点;
若,则,可知在定义域内单调递增,
所以函数有且仅有1个零点;
若,当,;当,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则的极大值为,
令,,则,
可知在内单调递增, 则,即,
可得
令,,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
且,,可得在内恒成立,
则,所以函数有且仅有1个零点;
综上所述:有且仅有一个零点.
【分析】(1)求导,利用导数分析函数的单调区间;
(2)①求导,结合题意分析可知,令,,求导,利用导数分析恒成立问题即可;②可知在内存在唯一零点,函数在定义域内有零点,讨论与1的大小关系,结合单调性分析证明即可.
【详解】(1)由题意可知:函数的定义域为,且,
令,解得或,
且,当时,;当时,;
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)①因为的定义域为,
则,
由题意可知:在内单调递减,在内单调递增,
当时,,;当时,,;
可知对任意恒成立,即,
令,,则,
因为在内单调递增,则,
即,可知在内单调递增,则,
可得,所以实数的取值范围为;
②略
6.(2026高三·广东深圳·期末)(1)已知函数,若函数在上有且仅有2个零点,求a的取值范围;
(2)函数.
①若为增函数,求实数a的取值范围;
②证明:函数有且仅有一个零点.
【答案】(1);
(2)①
②证明:函数的定义域为.
令,可得,令,
则函数有且仅有一个零点等价于与的图象有且仅有一个交点.
,
设,则,
令,则,解得.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以当时,在处取得最小值,即,
所以,则在上单调递增.
又当时,,当时,,
所以在上值域为,
则与的图象有且仅有一个交点,
故有且仅有一个零点.
【分析】(1)分离参数,构造函数,根据导数与单调性及最值的关系,结合函数图象求解即可.
(2)①为增函数等价于;分离参数,构造函数,根据导数与单调性及最值的关系求解即可.
②分离参数,构造函数,根据导数与单调性的关系,结合零点与函数图象交点的关系证明即可.
【详解】(1)当时,由,得.
令,其中,则直线与函数在上的图象有两个交点.
,令,则,解得.
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
所以当时,函数在处取得极大值为,,
又,,
则在的图象如图所示,
由图可知,当时,直线与函数在上的图象有两个交点,
因此,实数a的取值范围是.
(2)①由题设,
若为增函数,则,,
即对任意恒成立,即对任意恒成立.
令,,
令,则,解得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,
故的取值范围是.
②略
7.(2026高三·广西柳州·期末)已知.
(1)若在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)当时,求证:在只有一个零点,且.
【答案】(1);
(2)证明:因为,,
令,则,
先证零点的唯一性:
因为,所以,则在上单调递减,
因为,当时,,
由零点存在定理可得在上存在唯一零点,
所以即,
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
又,所以时,恒成立,
当时,,
由零点存在定理及上述分析,得在上存在唯一零点,
再证不等关系:
因为,其中,,所以,
所以,
因为,则,所以,
因为,所以,即,
因为,所以,证毕.
【分析】(1)由题意可得在上恒成立,从而得在上恒成立,令,利用导数求出的最大值即可得答案;
(2)令,利用导数可得,即在上存在唯一零点,结合,从而可得时,恒成立,由零点存在定理可得在上存在唯一零点;根据函数的单调性及,可得,再根据实数的范围,可得,即可得证明.
【详解】(1)因为,
所以.
因为在上单调递减,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
令,则,
因为,
令,得,
当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减;
所以,
所以,实数的范围为;
(2)略;
8.(2026高三·四川自贡·阶段检测)已知函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,证明:函数在区间上没有零点.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,,
由(2)知 在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以,故函数在区间上没有零点.
【分析】(1)根据条件,利用导数的几何意义,即可求解;
(2)分三种情况,利用导数与函数单调性的关系及函数的性质,分别求出的最大值,再结合题设条件,即可求解;
(3)利用(2)中的结果,即可求解.
【详解】(1)当时,,则,,
又,则曲线在点处的切线方程为.
(2)因为,易知的定义域为,
,
当时,,当时,,当时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以,满足题意,
当时,令,得到或
当时,当时,,当时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以,
因为对任意恒成立,所以,解得,
当时,,当时,,
所以时不合题意,
综上所述,实数的取值范围为.
(3)略
题型02 讨论零点个数
9.(2026高三·河北邯郸·期末)设是定义在R上的奇函数,当时,,则的零点个数为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】C
【分析】根据奇函数性质可得,利用导数研究在上的单调性,结合零点存在定理可判断当时,有两个零点,利用奇函数性质可得当时,也有两个零点即可求解.
【详解】因为是定义在R上的奇函数,所以,
当时,,则,
令,则,所以在上单调递减,
令,解得:,
由于,,
则
所以令,解得:,令,解得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,
且,
由于,,,
所以在上存在唯一零点,且在上存在唯一零点,且
所以的单调减区间为,增区间为
由于,所以在上无零点,
由于,所以在上有唯一零点,
由于,,所以在上有唯一零点,
所以当时,有两个零点,
根据奇函数的性质,可得当时,也有两个零点,
综上,的零点个数为.
10.(2026高三·广东深圳·期中)已知函数.
(1)求的图像在处的切线方程;
(2)若,证明:;
(3)探究函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)证明:当时,函数,
要证明,即证,
设,则,问题转化为,
设,则,
所以在区间上单调递减,所以,
即,即,
所以.
(3)当时,有1个零点;当时,有3个零点.
【分析】(1)求得,得到,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)根据题意,设,转化为,
设,利用导数求得函数的单调性,得到,即可得证;
(3)函数的零点即为或,设,则或.分情况讨论,①设,求导可知有唯一的根为1;②设,方程的个数根据的范围进行讨论,利用导数得到单调性和二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)由函数,可得,
所以,且,即切线的斜率为,切点为,
所以的图象在处的切线方程为,即.
(2)略;
(3)由,
即或,
设,则或,
①设,可得,
所以在单调递增,又,
所以有一个零点.
②设,则,
当时,在单调递增,又;
所以有一个零点.
当时,令,得,
则在区间上单调递增,
在区间,上单调递减,
且,
所以,
由,
且,
所以在区间上各有1个零点.
综上得,当时,有1个零点;当时,有3个零点.
11.(2026高三·重庆·期末)已知在处取得极大值.
(1)求在点处的切线方程;
(2)若,讨论零点的个数.
【答案】(1)
(2)①当或时,有一个零点;
②当或时,有两个零点;
③当时,有三个零点.
【分析】(1)由题意可得,,联立等式可得函数,根据导数的几何意义可求得切线方程;
(2)根据导数及三次函数性质可得其图象,结合图象可得答案.
【详解】(1)已知,则
因为在处取得极大值,
则,解得,,经检验,符合题意,
所以,,
故,,
则切线方程为,即.
(2)令,所以,
的零点个数等价于的图像与直线的交点个数,
由(1)可知,,,令,解得或,
则,,的关系如下表:
所以的极大值为,极小值为,如图所示,
①当或时,有一个零点;
②当或时,有两个零点;
③当时,有三个零点.
12.(2026高三·山东泰安·期末)已知函数在处有极小值.
(1)求实数的值;
(2)已知函数,,讨论函数的零点个数.
【答案】(1)2
(2)当时,的零点个数为3;当时,的零点个数为2 ;当时,的零点个数为1.
【分析】(1)对函数求导,由在处有极值得,求得,再代入分析的单调性,验证函数的极值情况,即得实数的值;
(2)求出函数的导数,研究函数的极值和单调性,根据最值的符号结合零点存在性定理,讨论在各个区间内的零点个数.
【详解】(1),
在处有极小值,
,
此时,
当时,,单调递减;当时,,单调递增
在处有极小值,符合题意.
(2),则
,由解得或,其中.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
,,
在内存在一个零点,
且,
设,
则
在内为减函数,,
当时,,即,
时,,
在,上各有一个零点,此时的零点个数为3;
当时,,此时的零点个数为2;
当时,,即,在上无零点,此时的零点个数为1.
13.(2026高三·江苏南通·期末)已知函数,是的极大值点,
(1)求实数的值;
(2)判断函数在区间上的零点个数,并说明理由;
(3)设,证明:.
【答案】(1)
(2)函数在区间上的零点个数为1,理由如下:
由(1)知,是的极大值点,是的极小值点,
,
当时,,当时,,
且在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
故在区间上有且仅有1个零点.
(3)设,
则,
由于,故,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
故,
故恒成立,则.
【分析】(1)求出函数的导数,根据极值点处导数等于0,即可求出答案;
(2)根据导数判断函数的单调性,结合零点存在定理,即可判断;
(3)设,求出其导数,判断函数单调性,求出其最小值,即可证明结论.
【详解】(1)由可知函数定义域为,
,
因为是的极大值点,故,
此时,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
故是的极大值点,故;
(2)略
(3)略
14.(暑假作业13重难专题07:同构与异构(含指对同构)(巩固培优,4知识9题型巩固提升 能力培优 创新拓展)高三数学人教A版)已知函数.
(1)讨论函数的零点的个数.
(2)证明: .
【答案】(1)函数只有一个零点.
(2)法一:要证 ,即证,令 ,定义域为,则 ,由(1)知,在区间内有唯一零点,设其为,则 ①,因,且在区间上单调递增,∴当时,,,单调递减,当时,,,单调递增;∴,由式①可得,,∴ ,又时,恒成立,∴,得证.
法二:问题转化为证明,令,易知,(当且仅当时“”成立)又,则,故(当且仅当时“”成立).
【分析】(1)使用导数与零点存在性定理求解;
(2)法一:将不等式转化为,令,证明的最小值大于;法二:将不等式转化为,构造函数求解.
【详解】(1)函数定义域为,则 ,故在,递增,当时,,没有零点;当时,单调递增, , ,由函数零点存在定理得在区间内有唯一零点,综上可得,函数只有一个零点.
(2)略
15.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数, .
(1)求证:曲线的图象是一个中心对称图形,并求对称中心;
(2)若,求过曲线上一点的切线方程;
(3)用表示、中的最小值,设函数 (),讨论的零点的个数.
【答案】(1);
证明:设的对称中心为,则对,,
∴
,
∴,∴,
∴曲线的图象是一个中心对称图形,对称中心为;
(2),
(3)当或时,有一个零点;
当或时,有两个零点;
当时,函数有三个零点.
【分析】(1)设的对称中心为,根据求解即可;
(2)设切点为,根据导数的几何意义,求出切线方程,再代入求解即可;
(3)由时,得在零点;当时,若,则,可判断出是函数的一个零点;若,则,可判断出不是函数的零点;当时,只考虑在内的零点个数即可,然后分或、,利用函数的单调性可得答案.
【详解】(1)略
(2)∵,∴,
设切点为,则切线方程为
将代入得,
整理得,即,∴或,
当时,切线方程为,即;
当时,切线方程为,即.
(3)(ⅰ)当时,,函数
∴在时无零点.
(ⅱ)当时,
若,则,,
故是函数的一个零点;
若,则,,
故不是函数的零点;
(ⅲ)当时,,因此只考虑在内的零点个数即可.
①当或时,在内无零点,
因此在区间内单调而,,
∴当时,在区间内有一个零点,
当时,在区间内没有零点;
②当时,函数在内单调递减,在内单调递增,
∴,
若,即,则在内无零点.
若,即,则在内有唯一零点.
若,即,由,,
∴当时,在内有两个零点,
当时,在内有一个零点.
综上可得:当或时,有一个零点;
当或时,有两个零点;
当时,函数有三个零点.
题型03 根据函数零点个数求参数范围
16.(2026高三·辽宁大连·期末)若函数恰有两个零点,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【分析】当时,易知不符合题意,时,当时证明无零点,当时,求出的单调区间,可知函数在上单调递增,在上单调递减,且,根据题意可得,求出的范围即可求出的取值范围.
【详解】当时,,只有一个零点,不符合题意;
当时,定义域为,
当时,对恒成立,时无零点;
当时,,
令,,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
,,,,
所以,使得,即,
所以当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
当,,当,,
若函数恰有两个零点,则,
将代入得,
即,
当时,显然恒成立,
当时,不等式可化为,解得,
所以,
令,,
当时,,
所以函数在上单调递增,
所以当时,,
所以,即实数的取值范围是.
17.(2026高三·河北承德·期末)已知函数(为自然对数的底数)在恰好有两个不同的零点,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】令,整理转化为,令,求导,判断函数的单调性,得到,分离参数,令,求导,判断函数的性质,根据函数在恰好有两个不同的零点求出的取值范围.
【详解】由得,即,
即,令,则.
则,当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,
且当时,;当时,,
所以当时,,
令,
,当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,当时,,当时,,
因为函数在恰好有两个不同的零点,
所以与在恰好有两个不同的交点,
所以,故实数的取值范围为.
18.(2026高三·辽宁大连·期末)已知函数.
(1)当时,若恒成立,求的值;
(2)当时,函数在有一个零点,求的取值范围;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用导数求出函数唯一极小值也就是最小值,构造关于参数的新函数研究最值,由最小值非负即可得出唯一解;
(2)通过导数划分函数单调区间,分和两种情况进行分类讨论,利用极小值为负,右端趋向于正无穷,从而判定时在上存在唯一零点.
【详解】(1)当时,,则,
令,得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以的最小值为,
因为恒成立,所以,
令,则,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,所以,
因为,则必有,即.
(2)当时,,则,
当时,,所以在单调递增,此时,
所以在上无零点;
当时,令,则,
当时,,则在单调递减;
当时,,则在单调递增,
又因为,所以,且当时,,
所以在有一个零点,符合题意,
综上可得的取值范围为.
19.(2026高三·河北唐山·期末)已知曲线在处的切线与直线平行.
(1)求的值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)在上单调递减,在上单调递增
(3)
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合两直线平行斜率相等的性质列方程求解;
(2)代入的取值后求导,根据导函数在定义域内的正负即可判断原函数的单调性;
(3)结合函数单调性得到最小值,根据函数在定义域两端的趋势,令最小值小于0,即可求得的取值范围.
【详解】(1)函数的定义域为,对求导得:,
由直线化为斜截式得:,所以该直线的斜率为2,
因为函数的曲线在处的切线与直线平行,故切线斜率等于2,
即,代入得:,解得;
(2),得:,
由于,故,
当,则在上单调递增,
当,则在上单调递减,
所以在上单调递减,在上单调递增;
(3)由(2)可知,在处取得极小值,也是定义域内的最小值,
计算得:,
当时,,故,
当时,,由于二次函数增长速度大于对数函数增长速度,故,
则有两个零点,需最小值小于0,即,解得,
即b得取值范围为.
20.(2026高三·辽宁辽阳·期末)已知函数在处取极小值2.
(1)求的值;
(2)求曲线过点的切线方程;
(3)若函数,且在上有三个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)3
(2)或者
(3)
【分析】(1)利用极值的性质建立方程组,求解参数,进而得到的取值即可.
(2)合理设出切点,结合切线的性质建立方程,最后求解切线斜率,得到切线方程即可.
(3)将零点问题转化为交点问题,再得到,进而求解参数取值范围即可.
【详解】(1),,解得或,
当时,可得,
令,可得,令,可得,
则在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取极大值,不符合题意,
当时,可得,
令,可得,令,可得,
则在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取极小值,在处取极大值,符合题意,.
(2)设切点为,得到,
而,,
可得,
代入点,得到,
化简得,解得或者,
切线斜率为0时,切线方程为,
在切线斜率为1时,切线方程为,
综上可得,切线方程为或者.
(3)函数,且在上有三个零点,
方程在上有三个不等的实根,
函数与的图象在上有三个不同的交点,
由(1)知在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
则在处取极小值2,在处取得极大值,
又,,,解得.
21.(2026高三·四川资阳·期末)已知函数若函数有3个相异零点,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】利用导数得到函数单调性,画出函数图象,数形结合得到答案
【详解】当时,,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,又当时,,
所以当时,,
当时,,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
当时,,当,,
大致图像如下:
若函数有3个相异零点,即有3个相异的根,
所以实数的取值范围是.
22.(2026高三·广西南宁·期末)已知函数.
(1)当时,求函数的极值点:
(2)若函数在上单调递减,求实数的取值范围;
(3)已知函数在 上无零点,求的取值范围.
【答案】(1)极小值点为,无极大值点
(2)
(3)
【分析】(1)利用函数导数与单调性,根据极值点的定义分析求解即可;
(2)由函数在上单调递减转化为函数在上恒成立,然后构造新函数,利用函数导数与单调性求出最值分析即可;
(3)利用函数导数与单调性,结合函数零点存在性,对进行分类讨论,即可求出答案.
【详解】(1)当时,函数,定义域为,
由,
因为,所以当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的极小值点为,无极大值点.
(2)由
即,定义域为
若函数在上单调递减,则等价于在上恒成立,
又,所以问题等价于在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,
当时,,当时,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以,
所以若函数在上单调递减,则实数的取值范围为.
(3)因为,
当,即时,,
所以在上单调递减,
因为,
所以在上无零点,符合题意;
当时,令,则,
当时,;当时,,
所以的单调递减区间是,单调递增区间是,
的最小值为,
当,即时,无零点,符合题意,
当时,有一个零点,不符合题意,
当时,,的最小值,
因为,所以,使得,不符合题意,
综上所述若函数在 上无零点,则的取值范围为:.
题型04 已知存在零点求参数
23.(2026高三·内蒙古通辽·期末)已知函数,若函数存在零点,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【分析】将零点问题转化为分段函数图象与过定点直线有交点,先分析分段函数单调性与图象关键点,算出定点到左段端点连线的临界斜率,再利用导数求出直线与指数曲线相切的临界斜率,结合图象确定参数的取值范围.
【详解】函数存在零点,即有解,
当时,,,
令,得,
时,,单调递增;
时,,单调递减;
所以在上单调递增,在上单调递减,
且,,
时,,
当时,,,
所以在上单调递增,且,
直线:恒过定点,
综上,的大致图象为
,,
所在直线的斜率,
设直线:与相切于,切点处的导数为,
所以过点的切线方程为,
由切线过,得,解得,
此时切线的斜率为,
由图可知,要使函数存在零点,
则实数的取值范围为.
24.(2026高三·江西南昌·期末)“函数存在零点”是“”的
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】求导,利用导数分析函数的单调性和零点,可得,结合充分、必要条件分析判断.
【详解】由题意可知:的定义域为,且.
令,解得;令,解得;
可知函数在内单调递增,在内单调递减,则,
当趋近于0或时,趋近于,
若函数有零点,等价于,即,
显然是的真子集,
所以“函数存在零点”是“”的必要不充分条件.
25.(2026高三·重庆·阶段检测)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若在上存在零点,求的取值范围.
【答案】(1)
极大值为,没有极小值;
(2)
.
【分析】(1)把代入,利用导数求出极值.
(2)求出函数,利用零点的意义分离参数并构造函数,再利用导数求出该函数的取值范围即可.
【详解】(1)当时,的定义域是,求导得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得极大值,无极小值.
(2)函数,
由,得.
令,依题意,直线与函数在上的图象有交点,
由(1)知,函数在上单调递增,在上单调递减,,
而,,,当时,,
当且仅当时,直线与函数在上的图象有交点,
所以的取值范围为.
题型05 利用比值代换解决零点不等式
26.(2026高三·福建厦门·期中)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)讨论函数的单调性;
(3)函数有两个零点,求证:.
【答案】(1)的单调递减区间是,单调递增区间是
(2)当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(3),
因为函数有两个零点,,不妨设,
则,
所以,
整理可得,即,
要证,即证,
即证,
令,即证,
令,其中,则,
所以函数在上为增函数,则,
即,即,故原不等式得证.
【分析】(1)求出函数的导函数,再解,即可得解;
(2)求得,对实数a的取值进行分类讨论,利用函数的单调性与导数的关系可得出函数的增区间和减区间;
(3)设,由已知等式推导出,将所证不等式等价变形为,令,即证,令,其中,令导数分析函数的单调性,即可证得结论成立.
【详解】(1)函数的定义域为
当时,函数,
所以
令,解得,所以函数的减区间是.
令,解得 ,所以函数的增区间是.
(2)函数的定义域为,
又,
①当时,对任意的,,
当,;当 ,,
此时函数在上单调递减,在上单调递增;
②当时,
由可得,由可得或 ,
此时函数在上单调递减,在和上单调递增;
③当时,恒成立,
此时函数在上单调递增;
④当时
由可得,由可得或,
此时函数在上单调递减,在和上单调递增;
综上所述,当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,函数的单调递减区间为,单调递增区间为.
(3)略
27.(2026高三·福建三明·期末)已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若当时,,求实数的取值范围;
(3)若函数有两个不同的零点,,求证:.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)
(3)证明:因为有两个不同的零点,,不妨设,
则,
两式相减得,
要证,,即证,
因为,所以只需证,
即证,
即证,
令,则,上式可化为,
令,
则,
令,
,令,
则,令,
当时,,则在上单调递减,
当时,,则在上单调递增,
所以,所以在上单调递减,
,即,
所以在上单调递增,
所以,即成立,
所以
【分析】(1)根据导数的正负即可得出函数的单调区间;
(2)分类讨论的范围,结合导数的正负进行验证即可求解;
(3)将问题转化为证明,构造函数,结合导数与最值,即可证明.
【详解】(1)当时,,其定义域为,,
令,
当时,,在单调递减,
当时,,在单调递增,
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2),令,
则,
当时,,在上单调递增,
所以,
所以,则在上单调递增,,与题设矛盾,舍去;
当时,令,解得,
若,即时,,则在上单调递减,
所以,则,
所以在上单调递减,,符合题意;
若,即,
当时,,则在上单调递增,,
所以,所以在上单调递增,,与题设矛盾,舍去;
综上,.
(3)略.
28.(2026高三·河南濮阳·期末)已知函数().
(1)讨论的单调性;
(2)已知函数,有2个不同的零点,,且.
(i)求实数的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1)当时,在区间上单调递增;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减
(2)(i);
(ii)由,是的2个不同的零点,且,
则,,
即,,
所以,即,
要证,只需证,
由(ⅰ)知,,,
所以即证,即证.
设,则,只需证.
设,,
则,则在区间上单调递增,
所以,即,即.
【分析】(1)根据函数解析式得到该函数的定义域,再求,分和两种情况分析的符号,进而即可讨论的单调性;
(2)(i)根据函数解析式得到该函数的定义域,再求,分和两种情况分析的符号,从而分析的单调性来判断的零点个数,进而结合的最值即可求解;
(ii)根据零点的性质,将需证的结论转化为即证 ,从而构造函数,求导,结合函数的单调性,最值即可证明.
【详解】(1)由,则的定义域为,,
当时,,则在区间上单调递增;
当时,,
当时,;当时,,
所以在区间上单调递增,在区间上单调递减.
综上所述,当时,在区间上单调递增;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(2)(ⅰ)由题知,,定义域为,则,
当时,,则在区间上单调递增,
所以在区间上最多有一个零点,不符合题意;
当时,,
当时,;当时,,
则在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又有2个不同的零点,且当时,,当时,,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
题型06 利用差值代换解决零点不等式
29.(2026高三·广西来宾·期末)已知函数.
(1)若时,求的极值;
(2)证明:当时,;
(3)已知函数有两个零点,,且.证明:.
【答案】(1)极小值为,无极大值
(2)要证明,即证,
化简得,当时,,故即证,
令,则,
因为在上单调递增,故单调递增,
又因,所以当时,,
当时,,故在区间上单调递减,在上单调递增,
故为的极小值和最小值,,
因此,因此,所以.
(3)由题可得,即,
两式相减得,解得,
因为要证,即证,将代入
即证,令,则,
因为,所以,因此,
即证,
令,则,
由均值不等式可得,故,
当且仅当时取等号,所以时,,即在上单调递增,
故,故.
【分析】小问(1),将题目条件代入再利用导数求极值;小问(2)将问题转化为,再将题目条件代入,即证即可;小问(3)先根据条件求出a的取值范围,将a的取值用两根代替,最后证明替代后的不等式即可.
【详解】(1)由题可得,则,
令,解得,当时,,即单调递减,
当时,,即单调递增,
故在处取极小值,无极大值,
极小值为.
(2)略
(3)略
题型07 利用消参减元解决零点不等式
30.(2026·江西抚州·模拟预测)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程.
(2)若在区间上单调递减,求的取值范围.
(3)若,且存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)
证明:,
因为存在两个极值点,所以
满足,即,
不妨设,则.
又
则要证,
即证,
又,则,
即证,即证.
设函数,
则,
所以在上单调递减,又,则,
所以,
即得证.
【分析】(1)利用导数的几何意义即可求得切线方程;
(2)根据单调性可知在上恒成立,利用分离变量法可得,进而结合对勾函数求解即可;
(3)设,则.,将所证不等式转化为.,令,利用导数可求得,由此可证得结论.
【详解】(1)由题意得,,
而,则,
故曲线在点处的切线方程为.
(2),
又在区间上单调递减,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,
因为函数在上单调递增,
所以,所以,
故的取值范围是.
(3)略
31.(2026高三·河南三门峡·期末)已知函数.
(1)当时,证明:;
(2)若存在两个极值点,,且,
(i)求实数的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)的定义域为,
当时,,
.令,则,
当时,;当时,.
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
所以,
所以.
(2)(i).
(ii)由(i)可得,,
,
所以.
要证,
只需证
即证.
令,
只需证,
令,则,
所以,所以在上单调递增,
因为,所以,即.所以.
【分析】(1)代入,对求导,判得单调性求出最小值为,从而证得;
(2)(i)把存在两个极值点,,且,转化成在上有两个不等正根,利用根的分布即可得的取值范围;
(ii)由根与系数的关系得和,代入化简,再令,构造函数证明即可.
【详解】(1)略
(2)(i)因为,所以,
因为存在两个极值点,,且,所以在上有两个不等正根,
即有两个不等正根,令,
则,即,解得.
故实数的取值范围为
(ii)略
题型08 构造对称函数解决零点不等式
32.(2026高三·湖南衡阳·期末)已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若有两个不同的零点,求的取值范围;
(3)在第(2)问的条件下,记的两个零点为,,证明:.
附:当且时,.
【答案】(1)
(2)
(3),
令,则,所以在上单调递增,
由(2)知的取值范围为,所以,所以使,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
不妨设,要证,即证,
因为在上单调递增,只需证,
又,所以只需证,
即证,化简得,
由,可得,所以只需证
令,则,
因为,所以,
所以,在上单调递减,又,所以,
所以,即.
【分析】(1)求导,令,求导,判断的单调性,进而判断的单调性,求出的最小值;
(2)令,分离参数得,令,求导,令,求导,分析其单调性,进而分析的单调性,再利用极限的思想分别求出,,,时函数的极限,结合画出大致图像,求出的取值范围;
(3)对求导,判断的单调性,确定两个零点的取值范围,将要证的等价变形为证明,即证,令,求导判断其单调性,得到取值范围,进而得证.
【详解】(1)函数的定义域为,
当时,,则,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,又,
当时,,即,在上单调递减,
当时,,即,在上单调递增,
所以;
(2)令,则(时,),
令,则,
令,则,所以在上单调递增,且,
当时,,,在上单调递减,
当时,,,在上单调递减,
当时,,,在上单调递增,
所以时,,所以,
时,,所以,
时,,所以,
,时,增长远快于,所以,
大致图象如下:
所以的取值范围为;
(3)略
33.(2026高三·北京昌平·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线的斜率;
(2)设,当时,求的零点个数;
(3)若,且,求证:.
【答案】(1)0
(2)2个
(3)由题设,.
①当时,,,所以,即.
所以在区间上单调递减;
②当时,,,所以,即.
所以在区间上单调递增.
因为,且,所以.
令,.
因为,当且仅当时等号成立.
所以当时,.
所以.
所以,即.
因为,所以.
因为,所以.
因为在区间上单调递减,,,
所以,即
【分析】(1)通过复合函数求导并代入求解切线斜率进而求出切线方程.
(2)表示出后构造新函数,通过单调性求解零点个数.
(3)通过原函数单调性求出范围后,构造新函数求解.
【详解】(1)因为,
所以.
所以曲线在点处的切线的斜率为0.
(2)由题设,.
因为,所以是的一个零点.
当时,等价于.
设函数,,则.
令,解得.
当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
因为,所以当时,.
又,,
当时,.
又根据零点存在定理,存在唯一,使得.
综上,当时,有2个零点.
(3)略
34.(2026高三·山西长治·期末)已知函数.
(1)讨论的极值点的个数;
(2)当时,若有两个零点,
(ⅰ)求a的取值范围;
(ⅱ)证明:
【答案】(1)当时,有一个极值点;当或时,有两个极值点;当时,无极值点
(2)(i);
(ii)不妨设,由(ⅰ)知,当时,不等式恒成立.
当时,要证,即证,此时.
又在上单调递减,只需证,
又,故只需证在上恒成立.
设,
则.
,所以在上单调递减.
又,所以在上恒成立,即,
所以.
【分析】(1)先因式分解导函数,以分子零点的大小关系为界,分四类讨论单调性,零点个数即极值点个数;
(2)(i)时函数仅极小值点,两端极限均趋向正无穷,有两个零点等价于极小值,解不等式直接锁定参数范围;
(ii)对称构造偏移函数,利用与在递减的性质,将和式不等式转化为函数单调性证明.
【详解】(1)由题意知的定义域为,
.
①当时,令,解得;,解得,
的单调递减区间为,单调递增区间为,
有一个极小值点2,无极大值点.
②当时,令,解得;令,解得或,
的单调递减区间为,单调递增区间为,
在处取得极大值,在处取得极小值,所以有两个极值点.
③当时,恒成立,在单调递增,
无极值点.
④当时,令,解得;令,解得或,
的单调递减区间为,单调递增区间为,
在处取得极大值,在处取得极小值,所以有两个极值点.
综上所述:当时,有一个极值点;当或时,有两个极值点;当时,无极值点.
(2)(i)当时,的单调递减区间为,单调递增区间为,
当时,;当时,;
要使有两个零点,则,
即,
故的取值范围为.
(ii)略
题型09 利用同构解决零点问题
35.(2026高三·江西南昌·阶段检测)设为正实数,若实数是关于的方程的解,则_______
【答案】0
【分析】根据题意,化简得,令,求得为增函数,转化为,得到,进而得到,求得,即可求解.
【详解】由方程,变形可得,
即,
令,则,所以为单调递增函数,
因为,可得,可得,即,
又因为实数是关于的方程的解,
可得,可得,所以0.
故答案为:0
36.(2026·广东·模拟预测)已知满足 ,则_______.
【答案】3
【分析】原方程可化为,结合函数的单调性可得,故可求目标代数式的值.
【详解】因为,故,
因为,故,所以,设
则,故在上为增函数,
故,故,且,故,
故答案为:3.
【点睛】思路点睛:对于与指数、对数都出现的代数式,注意利用同构结合新函数的单调性进行转化.
37.(2026高三·重庆沙坪坝·开学考试)已知函数,且,则的最大值为___________.
【答案】
【分析】根据函数的零点定义,可以得到关于的两个等式,结合对数与指数的恒等变形公式,构造新函数,结合导数的性质,利用新函数的单调性得到之间的关系,最后对进行转化为关于的式子,最后构造新函数,利用导数的性质求出最值即可.
【详解】由,可得,
因为,所以,,显然,
由,
构造函数在上单调递增,
由,
而在上单调递增,所以有,
因此,设,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
所以当时,函数有最大值,即,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用函数零点的定义得到等式,然后利用同构思想,结合导数的性质进行求解.
题型10 与三角函数有关的零点问题
38.(2026高三·北京海淀·期末)已知函数,曲线在 处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)证明:函数在区间上存在唯一极大值点;
(3)求函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)得,求导得,
设,则,
当时,,,则,故函数在上单调递减,
又,由零点存在定理,存在唯一的,使得.
当时,,即,则函数在上单调递增;
当时,,即,即函数在上单调递减.
故为函数在区间上的唯一极大值点;
(3)2
【分析】(1)利用导数的几何意义求得切线方程,对照系数即可求出的值;
(2)利用导数判断函数的单调性,结合零点存在定理即可得证;
(3)将按照定义域分成,,和四部分,讨论函数的单调性,结合零点存在定理和端点函数值大小逐一判断零点个数即可.
【详解】(1)由,可得,
,则,
因曲线在 处的切线方程为,则.
(2)略
(3)函数的定义域为,则,
①当时,由(2)知,函数在上单调递增,在上单调递减.
又,即当时,,即,
故函数在上单调递减,故函数在上仅有零点;
②当时,因,由(2)当时,单调递增,
故,即在上单调递增,
当时,单调递减,因,
则在后面一段区间必有,单调递减,在上先增后减,
又,则当时,,即函数无零点;
③当时,若,则,则函数在上单调递减,
又,由零点存在定理,函数存在唯一的零点;
若,则,而,则恒成立,故函数在上无零点.
综上,函数共有与两个零点.
39.(2026高三·湖南长沙·期末)已知.
(1)若,恒有,求的取值范围.
(2)当时,
(ⅰ)证明:在上恰有三个零点;
(ⅱ)设(ⅰ)中的三个零点为且,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据导函数的单调性,分类讨论,即可求出结果;
(2)(ⅰ)根据函数单调性,具体区间进行分析函数零点,即可得证;(ⅱ)由(ⅰ)知,记,,则,且,故,要证明,即证明,即证,结合函数单调性,只需证明,构造函数,分析函数单调性,即可得证.
【详解】(1)依题意,,在上单调递增,
当时,,,因此,符合题意;
当时,,,,
故存在唯一零点,使得,
此时当时,,单调递减,
故,不符合题意;
当时,,单调递增,
则,符合题意.
综上可知,.
(2)(ⅰ)由(1)可知,当时,在上没有零点;
当时,,故,没有零点;
当时,由(1)可知,,单调递增,
且,,,故在恰有一个零点;
当时,,故,没有零点;
当时,由(1)可知,,单调递增,
且,,,故在恰有一个零点,
当时,,故,没有零点;
当时,由可知,,单调递增,
且,,,
故在上恰有一个零点,
综上可知,在上恰有三个零点.
(ⅱ)由(ⅰ)可知,,,
记,,则,且,
故,
要证明,即证明,即证,
又因为在单调递增,,故,
故只需证明,
构造函数,,
则,
由(1)可知,在上单调递增,
而,故,单调递增,
从而,故,
即,即.
题型11 隐零点问题
40.(2026高三·全国·二轮复习)已知函数.若,为自然对数的底数,证明:.
【答案】证明见解析
【分析】参变分离,构造函数,利用导数研究单调性与最值即可得证.
【详解】因,要证,
只需证,即,
令,
因此只需证即可.
,
再令,则,
因,所以,得,
所以在上单调递增,且.
由零点存在性定理,存在唯一,使得,即.
所以在有唯一零点,且当,,当,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
且.
所以对,都有成立.
所以,成立.
41.(2026高三·湖南·阶段检测)函数.
(1)若,求的极小值;
(2)当时,证明:.
【答案】(1);
(2)
当时,,
令
,定义域为,
则,其中,
由在上单调递增,且,,
则存在,使得,
当时,,,在上单调递减;
当时,,,在上单调递增;
所以的最小值为,
由,可得,,
所以,即的最小值为0,
综上,,即得证.
【分析】(1)代入,求导判断函数单调性,根据单调性求解函数的极小值
(2)要证,即证,令,求导判断单调性,求出的最小值,得证.
【详解】(1)函数的定义域为,当时,,
由,得,即在上单调递增;
由,得,即在区间上单调递减,
所以的极小值为.
(2)略
1. 标准四步流程:
①确定函数完整定义域,求导划分单调区间;
②计算每个单调区间两端函数值(含x→±∞、0±极限);
③利用零点存在定理:区间两端函数值异号,则区间内至少1个零点;
④单调性判定唯一性:单调区间内至多1个零点;
2. 细分两类考法:
①证明不存在零点:区间内函数恒正/恒负,极值全部大于0或全部小于0;
②证明恰好n个零点:分段逐段判定存在且唯一;
3. 辅助工具:隐零点、分离参数、数形结合;
4. 易错:极限必须写完整,不能只代有限数值。
判断(讨论)零点(根)个数问题
(1)直接法:令则方程实根的个数就是函数零点的个;
(2)零点存在性定理法:判断函数在区间上是连续不断的曲线,且,再结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性) 可确定函数的零点个数;
(3)数形结合法讨论零点(根)的个数
数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数,在一个区间上单调的函数在该区间内至多只有一个零点,在确定函数零点的唯一性时往往要利用函数的单调性,确定函数零点所在区间主要利用函数零点存在定理,有时可结合函数的图象辅助解题.
单调递增
单调递减
单调递增
1. 主流路径:分离参数法(优先)
①变形f(x)=0⇔a=g(x);
②求g(x)单调、极值、值域;
③直线y=a与g(x)交点个数对应零点数,写出a范围;
2. 不适合分离时:直接求f(x)极值,列不等式约束极值正负;
例:恰2个零点→极小值=0 或 极大值=0;
3. 区间限定零点:增加端点函数值不等式;
4. 验证边界:极值等于0时单独检验是否满足零点数量要求。
1. 等价转化:f(x)在区间存在零点⇔参数落在g(x)值域内;
2. 两种解法:
①参变分离:a=g(x),求g(x)值域,a取该集合;
②零点存在定理:区间两端函数值异号,或极值穿过x轴;
3. 区分概念:
存在零点(有解):a∈值域;
恰k个零点:值域内细分区间;
4. 区间限制:只在[m,n]有零点,只需计算g(x)在该段值域。
证明双变量不等式的基本思路:首先进行变量的转化,即由已知条件入手,寻找双变量所满足的关系式,或者通过比值代换eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(令t=\f(x2,x1))),利用关系式将其中一个变量用另一个变量表示,代入要证明的不等式,化简后根据其结构特点构造函数,再借助导数,判断函数的单调性,从而求其最值,并把最值应用到所证不等式.
首先进行变量的转化,即由已知条件入手,寻找双变量所满足的关系式,利用关系式将其中一个变量用另一个变量表示,代入要证明的不等式,化简后根据其结构特点构造函数,再借助导数,判断函数的单调性,从而求其最值,并把最值应用到所证不等式.
消参减元的主要目的是减元,进而建立与所求解问题相关的函数.消参减元法,主要是利用导数把函数的极值点转化为导函数的零点,进而建立参数与极值点之间的关系,消去参数或减少变元,从而简化目标函数.其解题要点如下.
①建方程:求函数的导函数,令f′(x)=0,建立极值点所满足的方程,抓住导函数中的关键——导函数解析式中变号的部分(一般为一个二次整式);
②定关系:即根据极值点所满足的方程,利用方程解的知识,建立极值点与方程系数之间的关系;
③消参减元:即根据两个极值点之间的关系,利用和差或积商等运算,化简或转化所求解问题,消掉参数或减少变量的个数;
④构造函数:即根据消参减元后的式子的结构特征,构造相应的函数;
⑤求解问题:即利用导数研究所构造函数的单调性、极值、最值等,解决相关问题.
极值点偏移问题,除了前述方法外,也常通过构造关联(对称)函数求解,常见步骤如下:①构造奇函数F(x)=f(x0-x)-f(x0+x);②对F(x)求导,判断F′(x)的符号,确定F(x)的单调性;③结合F(0)=0,得到f(x0-x)>f(x0+x)(或f(x0-x)(或(或(或(或
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