一.方法综述
近几年的高考数学试题中频频出现零点问题,其形式逐渐多样化、综合化.处理函数零点问题时,我们不但要掌握零点存在性定理,还要充分运用等价转化、函数与方程、数形结合等思想方法,才能有效地找到解题的突破口.利用导数解决函数的零点问题,是近几年高考命题的热点题型,此类题一般属于压轴题,难度较大.本专题举例说明如何用好导数,破解函数零点问题.
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二.解题策略
类型一 讨论函数零点的个数
【例1】【吉林省通榆县第一中学2019届高三上期中】已知函数的切线方程; (2)试判断【答案】(1)【解析】 (1)由已知得∴在
,有
, ,化简得
.
在区间
上有没有零点?若有则判断零点的个数. ; (2)2.
. (1)求
在
处
处的切线方程为:
【指点迷津】
讨论函数零点的个数,可先利用函数的导数,判断函数的单调性,进一步讨论函数的取值情况,根据零点
存在定理判断(证明)零点的存在性,确定函数零点的个数. 【举一反三】【2015高考新课标1,理21】已知函数f(x)=x3?ax?(Ⅰ)当a为何值时,x轴为曲线y?f(x) 的切线;
(Ⅱ)用min ?m,n? 表示m,n中的最小值,设函数h(x)?minf(x),g(x)点的个数.
1,g(x)??lnx. 4??(x?0) ,讨论h(x)零
33535;(Ⅱ)当a??或a??时,h(x)由一个零点;当a??或a??时,h(x)有4444453两个零点;当??a??时,h(x)有三个零点. 学&科网
44【答案】(Ⅰ)a?【解析】
(Ⅱ)当x?(1,??)时,g(x)??lnx?0,从而h(x)?min{f(x),g(x)}?g(x)?0, ∴h(x)在(1,+∞)无零点.
55,则f(1)?a??0,h(1)?min{f(1),g(1)}?g(1)?0,故x=1是h(x)的零点;4455若a??,则f(1)?a??0,h(1)?min{f(1),g(1)}?f(1)?0,故x=1不是h(x)的零点.
44当x=1时,若a??当x?(0,1)时,g(x)??lnx?0,所以只需考虑f(x)在(0,1)的零点个数.
(ⅰ)若a??3或a?0,则f?(x)?3x?a在(0,1)无零点,故f(x)在(0,1)单调,而f(0)?21,45f(1)?a?,所以当a??3时,f(x)在(0,1)有一个零点;当a?0时,f(x)在(0,1)无零点.
4(ⅱ)若?3?a?0,则f(x)在(0,?aaa)单调递减,在(?,1)单调递增,故当x=?时,f(x)333取的最小值,最小值为f(?a1a2a??. )=3343
①若f(?3a)>0,即?<a<0,f(x)在(0,1)无零点. 343a)=0,即a??,则f(x)在(0,1)有唯一零点; 34②若f(?③若f(?31553a)<0,即?3?a??,由于f(0)?,f(1)?a?,所以当??a??时,f(x)在(0,1)34444有两个零点;当?3?a??54时,f(x)在(0,1)有一个零点.…10分 综上,当a??34或a??54时,h(x)由一个零点;当a??354或a??4时,?54?a??34时,h(x)有三个零点. ……12分学*科网 类型二 已知函数在区间上有零点,求参数的取值范围
【例2】【河北省衡水中学2019届高三上学期二调】已知函数
(1)求曲线在点
处的切线方程;
(2)若函数恰有2个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】
(2)由题意得,,
所以. 由,解得, 故当时,,在
上单调递减; 当时,
,
在上单调递增.
所以
. 4h(x)有两个零点;当
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