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专题一 培优点2 隐零点问题--高三高考数学复习-PPT
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这是一份专题一 培优点2 隐零点问题--高三高考数学复习-PPT,共44页。PPT课件主要包含了内容索引,考点一,考点二,含参函数的隐零点问题,专题强化练,规律方法等内容,欢迎下载使用。
导函数的零点在很多时候是无法直接求解出来的,我们称之为“隐零点”,既能确定其存在,但又无法用显性的代数进行表达.这类问题的解题思路是对函数的零点设而不求,通过整体代换和过渡,再结合题目条件解决问题.
不含参函数的隐零点问题
(2023·咸阳模拟)已知f(x)=(x-1)2ex- x3+ax(x>0)(a∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;
由题知,f′(x)=(x2-1)ex-a(x2-1)=(x-1)(x+1)(ex-a).若a≤1,当00.因此当a>1时,f(x)没有零点.
已知含参函数f(x,a),其中a为参数,导函数方程f′(x,a)=0的根存在,却无法求出,设方程f′(x)=0的根为x0,则①有关系式f′(x0)=0成立,该关系式给出了x0,a的关系;②注意确定x0的合适范围,往往和a的范围有关.
(2023·石家庄模拟)已知函数f(x)=x-ln x-2.(1)讨论函数f(x)的单调性;
当x∈(0,1)时,f′(x)0,函数f(x)单调递增,所以函数f(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞).
(2)若对任意的x∈(1,+∞),都有xln x+x>k(x-1)成立,求整数k的最大值.
由(1)知,f(x)=x-ln x-2在(1,+∞)上单调递增,f(3)=1-ln 30,因此存在唯一x0∈(3,4),使得f(x0)=0,即x0-ln x0-2=0⇔ln x0=x0-2,
当x∈(1,x0)时,f(x)0,因此函数g(x)在(1,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
所以整数k的最大值是3.
1.(2023·荆门模拟)设函数f(x)=ex+bsin x,x∈(-π,+∞).若函数f(x)在(0,f(0))处的切线的斜率为2.(1)求实数b的值;
∵f(x)=ex+bsin x,∴f′(x)=ex+bcs x,由导数的几何意义知,f(x)在(0,f(0))处的切线的斜率k=f′(0)=e0+bcs 0=1+b,由已知k=1+b=2,解得b=1.
(2)求证:f(x)存在唯一的极小值点x0,且f(x0)>-1.
由(1)得f(x)=ex+sin x,x∈(-π,+∞),∴f′(x)=ex+cs x,令g(x)=ex+cs x,x∈(-π,+∞),则g′(x)=ex-sin x,当x∈(-π,0]时,ex>0,sin x≤0,g′(x)=ex-sin x>0,当x∈(0,+∞)时,ex>1,sin x≤1,g′(x)=ex-sin x>0,
∴当x∈(-π,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在区间(-π,+∞)上单调递增,
∴x=x0是g(x)在(-π,+∞)上的唯一零点,∴f′(x)=ex+cs x在区间(-π,+∞)上单调递增,且f′(x0)= +cs x0=0,当x∈(-π,x0)时,f′(x)0,f(x)在区间(x0,+∞)上单调递增,∴f(x)存在唯一极小值点x0.又∵ +cs x0=0,∴ =-cs x0,
2.(2023·绵阳模拟)已知函数f(x)=ax-ln x,a∈R.(1)若a= ,求函数f(x)的最小值及取得最小值时的x的值;
令f′(x)=0得x=e,所以当x∈(0,e)时,f′(x)0,f(x)单调递增,所以函数f(x)在x=e处取得最小值,f(x)min=f(e)=0.
(2)若函数f(x)≤xex-(a+1)ln x对x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
因为函数f(x)≤xex-(a+1)ln x对x∈(0,+∞)恒成立,所以xex-a(x+ln x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立,令h(x)=xex-a(x+ln x),x>0,
①当a=0时,h′(x)=(x+1)ex>0,h(x)在(0,+∞)上单调递增, 所以由h(x)=xex可得h(x)>0,即满足xex-a(x+ln x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立;
②当a0,h′(x)>0,h(x)在(0,+∞)上单调递增, 因为当x趋近于0+时,h(x)趋近于负无穷,不成立,故不满足题意;③当a>0时,令h′(x)=0得a=xex,
故k(x)在(0,+∞)上单调递增,因为当x趋近于正无穷时,k(x)趋近于正无穷,当x趋近于0时,k(x)趋近于负无穷,
所以ln x0=ln a-x0,所以ln x0+x0=ln a≤1=ln e,解得0
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