
1.(2021·北京·高考真題)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,給出下列四個(gè)結(jié)論:
①若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恰 有2個(gè)零點(diǎn);
②存在負(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恰有1個(gè)零點(diǎn);
③存在負(fù)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恰有3個(gè)零點(diǎn);
④存在正數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恰有3個(gè)零點(diǎn).
其中所有正確結(jié)論的序號是_______.
2.(2019·全國·高考真題(文))已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .證明:
(1) SKIPIF 1 < 0 存在唯一的極值點(diǎn);
(2) SKIPIF 1 < 0 有且僅有兩個(gè)實(shí)根,且兩個(gè)實(shí)根互為倒數(shù).
3.(2021·浙江·高考真題)設(shè)a,b為實(shí)數(shù),且 SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0
(1)求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(2)若對任意 SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求a的取值范圍;
(3)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明:對任意 SKIPIF 1 < 0 ,函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不同的零點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,滿足 SKIPIF 1 < 0 .
(注: SKIPIF 1 < 0 是自然對數(shù)的底數(shù))
總結(jié)規(guī)律 預(yù)測考向
(一)規(guī)律與預(yù)測
1.高考對導(dǎo)數(shù)的考查要求一般有三個(gè)層次:第一層次主要考查求導(dǎo)公式,求導(dǎo)法則與導(dǎo)數(shù)的幾何意義;第二層次是導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用,包括求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值等;第三層次是綜合考查,如研究函數(shù)零點(diǎn)、證明不等式、恒成立問題、求參數(shù)等,包括解決應(yīng)用問題,將導(dǎo)數(shù)內(nèi)容和傳統(tǒng)內(nèi)容中有關(guān)不等式、數(shù)列及函數(shù)單調(diào)性有機(jī)結(jié)合,設(shè)計(jì)綜合題.
2.涉及導(dǎo)數(shù)與零點(diǎn)問題,主要有:函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判斷與證明、根據(jù)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)或零點(diǎn)情況求參數(shù)的取值范圍、與零點(diǎn)相關(guān)的不等式恒成立或證明問題等
(二)本專題考向展示
考點(diǎn)突破 典例分析
考向一 函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判斷與證明
【核心知識(shí)】
解函數(shù)零點(diǎn)問題的一般思路
(1)對函數(shù)求導(dǎo).
(2)分析函數(shù)的單調(diào)性,極值情況.
(3)結(jié)合函數(shù)性質(zhì)畫函數(shù)的草圖.
(4)依據(jù)函數(shù)草圖確定函數(shù)零點(diǎn)情況.
【典例分析】
典例1.(2022·河南·駐馬店市第二高級中學(xué)高三階段練習(xí)(文))已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,則方程 SKIPIF 1 < 0 的解的個(gè)數(shù)是( )
A.0B.1C.2D.3
典例2. (2022·吉林長春·模擬預(yù)測)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的值域;
(2)討論函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
典例3.(2019·全國·高考真題(理))已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的導(dǎo)數(shù).證明:
(1) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 存在唯一極大值點(diǎn);
(2) SKIPIF 1 < 0 有且僅有2個(gè)零點(diǎn).
【規(guī)律方法】
1. 利用導(dǎo)數(shù)判斷或證明函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)的策略:借助導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值后,通過極值的正負(fù)以及函數(shù)的單調(diào)性判斷函數(shù)圖象的走勢,從而判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù).
2.常用方法:
(1)直接法:直接研究函數(shù),求出極值以及最值,畫出草圖.函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題即是函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.
(2)構(gòu)造新函數(shù)法:將問題轉(zhuǎn)化為研究兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題;
(3)分離參數(shù)法:分離出參數(shù),轉(zhuǎn)化為a=g(x),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求出函數(shù)g(x)在某區(qū)間的單調(diào)性,求出極值以及最值,畫出草圖.函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題即是直線y=a與函數(shù)y=g(x)圖象交點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題.只需要用a與函數(shù)g(x)的極值和最值進(jìn)行比較即可.
考向二 根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)的情況求參數(shù)取值范圍
【核心知識(shí)】
利用函數(shù)零點(diǎn)的情況求參數(shù)范圍的方法
(1)分離參數(shù)(a=g(x))后,將原問題轉(zhuǎn)化為y=g(x)的值域(最值)問題或轉(zhuǎn)化為直線y=a與y=g(x)的圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問題(優(yōu)選分離、次選分類)求解;
(2)利用零點(diǎn)的存在性定理構(gòu)建不等式求解;
(3)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)熟悉的函數(shù)圖象的位置關(guān)系問題,從而構(gòu)建不等式求解.
【典例分析】
典例4. (2022·青海玉樹·高二期末(理))已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間與極值;
(2)若關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
參考數(shù)據(jù): SKIPIF 1 < 0
典例5.(2022·山東菏澤·高三期中)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的極值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
典例6. (2022·遼寧·高三期中)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(2)當(dāng)a=1時(shí),若函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
【總結(jié)提升】
已知函數(shù)有零點(diǎn)(方程有根)求參數(shù)值(取值范圍)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通過解不等式確定參數(shù)范圍;
(2)分離參數(shù)法:先將參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題加以解決;
(3)數(shù)形結(jié)合法:先對解析式變形,進(jìn)而構(gòu)造兩個(gè)函數(shù),然后在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合的方法求解
考向三 與零點(diǎn)相關(guān)的不等式恒成立或證明問題
【核心知識(shí)】
1.不等式恒成立問題常見方法:① 分離參數(shù)恒成立(即可)或恒成立(即可);② 數(shù)形結(jié)合( 圖象在 上方即可);③ 討論最值或恒成立;④ 討論參數(shù),排除不合題意的參數(shù)范圍,篩選出符合題意的參數(shù)范圍.
2.含參數(shù)的不等式恒成立的處理方法:①的圖象永遠(yuǎn)落在圖象的上方;②構(gòu)造函數(shù)法,一般構(gòu)造,;③參變分離法,將不等式等價(jià)變形為,或,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值.
3.利用參變量分離法求解函數(shù)不等式恒(能)成立,可根據(jù)以下原則進(jìn)行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【典例分析】
典例7. (2022·貴州·頂效開發(fā)區(qū)頂興學(xué)校高三期中(理))已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,若方程 SKIPIF 1 < 0 有3個(gè)不同的實(shí)根 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
典例8.【多選題】(2022·山東·青島二中高三期中)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 若函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有四個(gè)不同的零點(diǎn): SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,則以下結(jié)論正確的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
典例9.(貴州省六盤水市2021-2022學(xué)年高二下期末)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不相同的零點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,證明 SKIPIF 1 < 0 .
典例10. (遼寧省名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期11月份聯(lián)合考試數(shù)學(xué)試題)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的兩個(gè)零點(diǎn),證明: SKIPIF 1 < 0 .
典例11.(2022·廣西柳州·高三階段練習(xí)(理))已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),若關(guān)于x的方程 SKIPIF 1 < 0 存在兩個(gè)正實(shí)數(shù)根 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),證明: SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 .
典例12. (2022·四川·成都市第二十中學(xué)校高三期中)已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函數(shù) SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不同的零點(diǎn), 求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
(2)若方程 SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不等實(shí)根 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , 且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍
【規(guī)律方法】
1.不等式的恒成立問題,往往可轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值的符號來討論,也可以參變分離后轉(zhuǎn)化不含參數(shù)的函數(shù)的最值問題,轉(zhuǎn)化中注意等價(jià)轉(zhuǎn)化.
2. 在解題過程中,必要時(shí)可作出函數(shù)圖象,借助幾何圖形直觀分析轉(zhuǎn)化.通過圍繞參數(shù)分類討論不等式是否成立,不失為一種好的方法.
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