【指点迷津】
已知区间上有零点,求参数的范围问题.往往因为含有超越函数式的函数图象较为复杂,也没有固定的形状特点,所以在研究此类问题时,可以从两个方面去思考:
(1)根据区间上零点的个数情况,估计出函数图象的大致形状,从而推导出导数需要满足的条件,进而求出参数满足的条件;
(2)也可以先求导,通过求导分析函数的单调情况,再依据函数在区间内的零点情况,推导出函数本身需要满足的条件,此时,由于函数比较复杂,常常需要构造新函数,借助导数研究函数的单调性、极值等,层层推理得解.
【举一反三】【贵州省遵义航天高级中学2018届高三上第四次模】已知函数个零点为
.
的两
(1)求实数m的取值范围; (2)求证:【答案】(1)【解析】
. (2)见解析
(2)令
,则
有两个根,
有两个根,
,
由题意知方程即方程
不妨设则当综上可知,要证令
,时,
,令单调递增,
,
,
时,
单调递减,
,即证,即
,下面证
对任意的
,即证
恒成立,
,
∵
,∴
,
∴
又∵∴∴
,∴,则
在
单调递增
,故原不等式成立.
类型三 已知存在零点,证明零点的性质
【例4】【安徽省皖中名校联盟2019届10月联考】已知函数(1)讨论(2若函数
的单调性;
有两个零点分别记为
.
.
①求的取值范围; ②求证:
.
【答案】⑴见解析;⑵见解析;⑶见证明 【解析】 (1)
,
(i)当时,时,时,
,
单调递减; 单调递增.
(iii)当(iv)当
时,时, 时,时,时,
综上所述:
时,时,时,(2)①(i)当(ii)当
时,时,
在
又则
,取
存在两个零点.
且
,
,
时,在
在
单调递增; 单调递减,
单调递增.学科/网 上单调递减,上单调递减,在
上单调递增;
上单调递增;
恒成立,
在上单增.
在上单调递增; 在
,
,只有一个零点,舍去; 上单调递减,
上单调递增,
[来源学科网]上单调递减,上单调递增.
(iii)当时,在上单调递增,时,
不可能有两个零点,舍去. (iv)当(v)当
,
综上所述:②由①知:要证令
当不妨设又
在【指点迷津】
已知函数存在零点,需要证明零点满足某项性质时,实际上是需要对函数零点在数值上进行精确求解或估计,需要对零点进行更高要求的研究,为此,不妨结合已知条件和未知要求,构造新的函数,再次通过导数的相关知识对函数进行更进一步的分析研究,其中,需要灵活运用函数思想、化归思想等,同时也需要我们有较强的抽象概括能力、综合分析问题和解决问题的能力.含参数的函数的单调性的讨论,合理分类讨论是关键,分类点的选择一般依据导数是否存在零点,若存在零点,则检验零点是否在给定的范围之中. 【举一反三】【江西师范大学附属中学2018年10月高三月考】设(1)若(2)若
无零点,求实数的取值范围; 有两个相异零点
,求证:
. ,函数
时,
,则 ,
上单调递减,
单调递增.
,即
, ,
,原命题得证.学科#网 ,
时,时,
在上单调递增,时,
,又
不可能有两个零点,舍去. 在
单调递减,在
上单调递增,因
不可能有两个零点,舍去. . ,
在
上单调递减,在
,即证
上单调递增, ,
, 即证,则
【答案】(1)【解析】 (1)①若
时,则
;(2)见解析
是区间上的增函数,∵
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