
?【題型綜述】
導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象交點(diǎn)及零點(diǎn)問(wèn)題?
利用導(dǎo)數(shù)來(lái)探討函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象的交點(diǎn)問(wèn)題,有以下幾個(gè)步驟:
①構(gòu)造函數(shù);
②求導(dǎo);
③研究函數(shù)的單調(diào)性和極值(必要時(shí)要研究函數(shù)圖象端點(diǎn)的極限情況);
④畫出函數(shù)的草圖,觀察與軸的交點(diǎn)情況,列不等式;
⑤解不等式得解.
探討函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),往往從函數(shù)的單調(diào)性和極值入手解決問(wèn)題,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理求解.
【典例指引】
例1.已知函數(shù),.
(I)若曲線在點(diǎn)(1,)處的切線與直線垂直,求a的值;
(II)當(dāng)時(shí),試問(wèn)曲線與直線是否有公共點(diǎn)?如果有,求出所有公共點(diǎn);若沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【思路引導(dǎo)】
(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得到,即;(2)構(gòu)造函數(shù),研究這個(gè)函數(shù)的單調(diào)性,它和軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可得到在(0,1)()恒負(fù), ,故只有一個(gè)公共點(diǎn).
當(dāng)時(shí),,在()單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),,在(0,1)單調(diào)遞增.學(xué)科*網(wǎng)
又,所以在(0,1)()恒負(fù)
因此,曲線與直線僅有一個(gè)公共點(diǎn),公共點(diǎn)為(1,-1).
例2.已知函數(shù)f(x)=lnx,h(x)=ax(a為實(shí)數(shù))
(1)函數(shù)f(x)的圖象與h(x)的圖象沒(méi)有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)是否存在實(shí)數(shù)m,使得對(duì)任意的都有函數(shù)的圖象在函數(shù)圖象的下方?若存在,請(qǐng)求出整數(shù)m的最大值;若不存在,說(shuō)明理由()
【思路引導(dǎo)】
(Ⅰ)函數(shù)與無(wú)公共點(diǎn)轉(zhuǎn)化為方程在無(wú)解,令,得出是唯一的極大值點(diǎn),進(jìn)而得到,即可求解實(shí)數(shù)取值范圍;
(Ⅱ)由不等式對(duì)恒成立,即對(duì)恒成立, 令,則,再令,轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)的單調(diào)性和極值,即可得出結(jié)論.
當(dāng)且僅當(dāng)故實(shí)數(shù)的取值范圍為
∴存在,使得,即,則,………9分
∴當(dāng)時(shí), 單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí), 單調(diào)遞增,
則取到最小值 ,
∴,即在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增
,
∴存在實(shí)數(shù)滿足題意,且最大整數(shù)的值為.學(xué)科*網(wǎng)
例3.已知二次函數(shù)f(x)的最小值為-4,且關(guān)于x的不等式f(x)≤0的解集為{x|-1≤x≤3,x∈R}.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).
【思路引導(dǎo)】
(1)根據(jù)是二次函數(shù),且關(guān)于的不等式的解集為,設(shè)出函數(shù)解析式,利用函數(shù)的最小值為,可求函數(shù)的解析式;(2)求導(dǎo)數(shù),確定函數(shù)的單調(diào)性,可得當(dāng)時(shí), ,,結(jié)合單調(diào)性由此可得結(jié)論.
(2)∵,
∴,令,得, .
當(dāng)變化時(shí),,的取值變化情況如下:
1
3
+
0
-
0
+
遞增
極大值
遞減
極小值
遞增
當(dāng)時(shí), ,
,又因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,因而在上只有1個(gè)零點(diǎn),故在上僅有1個(gè)零點(diǎn).學(xué)科*網(wǎng)
點(diǎn)睛:本題主要考查二次函數(shù)與一元二次不等式的關(guān)系,即一元二次不等式的解集區(qū)間的端點(diǎn)值即為對(duì)應(yīng)二次函數(shù)的零點(diǎn),同時(shí)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象的意識(shí)、考查數(shù)形結(jié)合思想,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)零點(diǎn)存在性定理與單調(diào)性相結(jié)合可得零點(diǎn)個(gè)數(shù).
例4.已知函數(shù),.
(Ⅰ)求證:當(dāng)時(shí),;
(Ⅱ)若函數(shù)在(1,+∞)上有唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【思路引導(dǎo)】
(Ⅰ)求導(dǎo),得,分析單調(diào)性得當(dāng)時(shí),即得證;(Ⅱ) 對(duì)t進(jìn)行討論①,在[1,+∞)上是增函數(shù),所以當(dāng)時(shí), ,所以在(1,+∞)上沒(méi)有零點(diǎn),②若, 在[1,+∞)上是減函數(shù),所以當(dāng)時(shí), ,所以在(1,+∞)上沒(méi)有零點(diǎn),③若0
這是一份備戰(zhàn)2022年高考數(shù)學(xué)壓軸題專題2.12 交點(diǎn)零點(diǎn)有沒(méi)有極最符號(hào)異與否,共31頁(yè)。
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