陕西省西安市2017-2018年高三导数与零点
考点一。求参数取值范围
(1)设函数,若方程有且仅有一个实根,求的取值范围.
解:(1) , 因为 当时, ;当时, ;当时, ;所以 当时,取极大值 ; 当时,取极小值 ;
故当 或时, 方程仅有一个实根. 解得 或.
(2)已知函数,若在处取得极值,直线y=m与的图象有三个不同的交点,求m的取值范围。
解:因为在处取得极大值,所以
所以由解得。在处取得极大值,
在处取得极小值,又直线与函数的图象有三个不同点,则的范围是。
(3)已知函数,若曲线与直线 有两个不同的交点,求的取值范围.
解:由,得,令,得.
函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,是的最小值.
当时,曲线与直线最多只有一个交点;
当时,与直线有且只有两个不同交点.综上可知,的取值范围是.
(4)已知函数,若直线与曲线没有公共点,求的最大值.
解:,直线:与曲线没有公共点, 等价于关于的方程在上没有实数解,即关于的方程: 在上没有实数解.
①当时,方程(*)可化为,在上没有实数解.
②当时,方程(*)化为. 令,则有. 令,得,
当时,,同时当趋于时,趋于, 从而的取值范围为.
所以当时,方程(*)无实数解, 解得的取值范围是. 综上,得的最大值为.
考点二。判断零点个数,证明
(1)已知函数. 证明: 曲线y = f (x) 与曲线有唯一公共点.
证明:
所以,曲线y=f(x)与曲线只有唯一公共点(0,1).
(2)已知函数,判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明。
解:
①当时,在上单调递增, 在上有唯一零点
②当时,当上单调递减,存在唯一使。由①②得:函数在内有两个零点。
(3)已知函数,证明:对任意的在区间内均存在零点.
解:,令,解得
当时,在内的单调递减,在内单调递增,以下分两种情况讨论:
(1)当时,在(0,1)内单调递减,
所以对任意在区间(0,1)内均存在零点。
当时,在内单调递减,在内单调递增,
若,
所以内存在零点。
若,,所以内存在零点。
所以,对任意在区间(0,1)内均存在零点。
(4)已知是实数,1和是函数的两个极值点,设,其中,求函数的零点个数.
解:由,得,∵1和是函数的两个极值点,
∴ ,,解得,则 ,
令,则,先讨论关于 的方程 根的情况:。
当时,的两个不同的根为1 和一2 ,是奇函数,∴的两个不同的根为-1和2。
当时,∵, ,∴一2 , -1,1 ,2 都不是的根。
,① 当时, ,于是是单调增函数,从而,此时在无实根。
② 当时.,于是是单调增函数。又∵,,的图象不间断,∴ 在(1 , 2 )内有唯一实根。同理,在(一2 ,一I )内有唯一实根。
③ 当时,,于是是单调减两数。又∵, ,的图象不间断,∴在(一1,1 )内有唯一实根。
因此,当时,有两个不同的根满足;当 时
有三个不同的根,满足,现考虑函数的零点:
( i )当时,有两个根,满足。而有三个不同的根,有两个不同的根,故有5 个零点。
( 11 )当时,有三个不同的根,满足,而有三个不同的根,故有9 个零点。
综上所述,当时,函数有5 个零点;当时,函数有9 个零点。
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