新高考數(shù)學(xué)強化訓(xùn)練-專題03 函數(shù)零點問題

2新高考數(shù)學(xué)強訓(xùn)練一、解答題2020·湖省高三考試）設(shè)函數(shù)

f

b，F(xiàn)

,

（1）如果

f

的解析式；（2）若

f

為偶函數(shù)，且

g

有零點，求實數(shù)k的值范.2020·全高三專題練習(xí)）已知函數(shù)

f(x)sin

3

，

f

為

fx)

的導(dǎo)函數(shù).（1）求

fx)

在

處的切線方程；（2）求證：

f

在

上有且僅有兩個零點.2020·安省高三期末）已知函數(shù)f(x)

(x

1x

2)

在區(qū)間1,0)內(nèi)在零點．（1）求的范圍；（2）設(shè)a

2

，(xx)

是

fx)

的兩個零點，求證：x

．2020·安省高三月考）已知函數(shù)f

axaaR.32（1）若a，求函數(shù)

f

的極值；（2）當

時，判斷函數(shù)

f

上零點的個數(shù).極值；2020·四省棠湖中學(xué)高三月考）已知設(shè)函數(shù)（1）若a，求f()

f(xxe

（2）證明：當

a，函數(shù)(x)

在

(

上存在零點.2020·湖省高三期末）已知函數(shù)

f(x)x(

（1）若

，求函數(shù)

fx)

的所有零點；（2）若

，證明函數(shù)

fx)

不存在的極值.2020·河省高三期末）已知函數(shù)

f

xx

11（Ⅰ）討論

f

的單調(diào)性，并證明

f

有且僅有兩個零點；（Ⅱ）設(shè)

是

f

的一個零點，證明曲線

y

在點

處切線也是曲線

yx

的切線2020·重高三月考）已知函數(shù)（1）求實數(shù)a的；

f(x)lnx

（常數(shù)）的最大值為（2設(shè)函數(shù)

F()m(x1)lnx(x)

3e

當m

時證函數(shù)

F

有兩個不同的零點x，x1（

x21

2020·安省高三期末）已知函數(shù)f

（1）當a時討論

f

的單調(diào)性；（2）若

f

有兩個不同零點，，證明：a且12

xx1

新疆維吾爾自治區(qū)高三月考）已知函數(shù)(x)

2x2

ln(a)（1）若

時，討論

fx)

的單調(diào)性；（2）設(shè)

g)f()x，若()

有兩個零點，求a的值范圍112020·全高三專題練習(xí)）已知函數(shù)ff時，證明：；（1）當

xax

（2）若

f

在上且只有一個零點，求a的值范圍．天津南開中學(xué)高三月考）已知函數(shù)（Ⅰ）求a的值范圍；的兩個零點，證明：（Ⅱ）設(shè)xx是廣東省執(zhí)信中學(xué)高三月考）已知函數(shù)的極值點個數(shù)，并說明理由；

f

有兩個零點.，其中為零常數(shù)．

的極值點為f1的零點且

x，求證：x101

．

,x河南省高三開學(xué)考試）已知函數(shù)

f

（

）.（1）若函數(shù)

f

有兩個零點，求實數(shù)取值范圍（2）證明：

12xlnx

12

ln2一、解答題2020·湖省高三考試）設(shè)函數(shù)

f

，F(xiàn)

（1）如果

f

的解析式；（2）若

f

為偶函數(shù)，且

有零點，求實數(shù)k的值范.【答案）

xFxxx

（2

【解析）為

f

，所以

即b所以

xFxxx

（2）因為

f

為偶函數(shù)，所以

b

，即

因為

x

f

x

有零點，所以方程

kx0有數(shù)根所以20，所以

k

2020·全高三專題練習(xí)）已知函數(shù)

f(x)sin

，

f

為

fx)

的導(dǎo)函數(shù).（1）求

fx)在處切線方程；（2）求證：

f

在

上有且僅有兩個零點.【答案））證明見解析.【解析）

f

，

0,0,0,0,,又

f

，所以切點為

故

f

在

處的切線方程為y；（2）

f

cosx2因f

為偶函數(shù)，且

，則只需證明

f

上有且僅有一個零點即可f

，當

時

f

，故

f

在

上單調(diào)遞減，因為

f

，

，由零點存在定理，可知存在

2

使得

f

，所以f

上有且僅有一個零點，因此

f

在

上有且僅有兩個零點.2020·安省高三期末）已知函數(shù)f(x)

(x

在區(qū)間

(

內(nèi)存在零點．（1）求的范圍；（2）設(shè)a

2

，(xx)

是

fx)

的兩個零點，求證：x

．【答案）a（）證明見解析【解析）題意，方程e

1x

2)

在區(qū)間(有，即方程

(x

在區(qū)間有，設(shè)函數(shù)g()x，g()在間(存在零點．因為

x1)(e

)

，

①若，則

a

，

，

g

0

成立，)

在區(qū)間

(1,0)

單調(diào)遞增，g

1，g(

，

g(0)

，所以

)在區(qū)間1,0)存零點；②若a

，則g

xe

，)在1,0)內(nèi)調(diào)遞減，且

g(x(0)，所以)在間(1,0)無點；③若a，則x

，a(x，當

x

時，

，

g()(故)在間無點；綜上所述，

．（2）由（）可知，

e

時，

g()

在區(qū)間

(

單調(diào)遞減，在區(qū)間

(

單調(diào)遞增，且)在間存一個零點；又g(

e

，

g(

，所以

)

在區(qū)間

(

也存在一個零點，從而

，所以x2

，不等式得證．2020·安省高三月考）已知函數(shù)

11aa（1）若，求函數(shù)

f

的極值；（2）當

時，判斷函數(shù)

f【答案】(1)詳見解;詳見解析.【解析）

f

11x3a23

，∴

ax

a

，

,1,1因為，所以

0

1a

，當x變化時，

x如表：x1

f

-0

f

遞增

極大值

遞減

極小值

遞增由表可得當

x

1a

時，

f

有極大值，且極大值為

6

，當

時，

f

有極小值，且極小值為f

16

（2）由（）得

f

x

a

x

x

．∵

，∴

1a

①當

1，0時在0,1上單調(diào)遞增，在2

上遞減又因為

f

10,f10,f2063所以

f

在（）（）各有一個零點，所以

f②當

即2

時f在上調(diào)遞增，在減在

上遞增，又因為

f

0,f1a0,f

a

所以

f所以在有個綜上：當

12

時，

f

上有兩個零點；

當

12

時，

f

上有且只有一個零點．極值；2020·四省棠湖中學(xué)高三月考）已知設(shè)函數(shù)（1）若a，求f()

f(xxe

.（2）證明：當

a時，數(shù)(

在

上存在零點.【答案）

f

取得極大值0，無極小值（）見證明【解析

時f

義為

得

．當x變時，

f

的變化情況如下表：

f

f

極大值故當

時，

f

取得極大值

ln

，無極小值．（2）

f

x

，

．當

a

時，因為

x

，所以

f

1x

，f

因為

f

，

f

，所以有且僅有一個

x11

，當

xx時1

x時，1

，所以

f1

單調(diào)遞增，在

1

單調(diào)遞減．所以

f0

，所以

f當

時，由1得

，

于是

x，以

e

．所以

f

ax

．11于是faa

．因為

f

，所以所以

1fx在a綜上，當

，

時，函數(shù)

f2020·湖省高三期末）已知函數(shù)

f(x)xax

(R)

（1）若

，求函數(shù)

fx)

的所有零點；（2）若

，證明函數(shù)

fx)

不存在的極值.【答案】(1)

(2)見證明【解析）a

時，

f

，函數(shù)

f

的定義域為

，且

f

x

．設(shè)

x

，則

12x2

x

0

．當x

時，

；當

時，

，即函數(shù)

g

上單調(diào)遞增，所以當

時，

（當且僅當

時取等號即當

時，

f

（當且僅當

時取等號所以函數(shù)

f

單調(diào)遞增，至多有一個零因為

f

，是數(shù)

f

唯一的零點.

所以若

，則函數(shù)

f

的所有零點只有

．（2）證法1因為

f

x

x

2

x

，函數(shù)

f

x

的定義域為

，且

f

xx

ax

．當

2時，flnxx

，由（）知

x

．即當

x

時

f

，所以

f

上單調(diào)遞增．所以

f

不存在極值．證法：因為

f

2

x

，函數(shù)

f

的定義域為

xx

ax

．設(shè)

xx

ax

，則

12ax2

0

．設(shè)

h

，則

同號．當

時，由

，解得

1a，x

0．可知當

時

，當

時

，所以

f

在

2

上單調(diào)遞減，在

上單調(diào)遞增．由（）知

x

．則

f2

．所以

f

2

，

在定義域上單調(diào)遞增．

12x12xf所以不存在極值．2020·河省高三期末）已知函數(shù)

f

xx

（Ⅰ）討論

f

x

的單調(diào)性，并證明

f

x

有且僅有兩個零點；（Ⅱ）設(shè)

是

f

的一個零點，證明曲線

y

x

在點

處的切線也是曲線

yx

的切線【答案）

f

單調(diào)遞增，證明見解析）解.【解析）

f

的定義域為

，因為

f

x

2x

，以

單調(diào)遞因為

f

1，f，以f在有唯一零點x，3因為

f

12

，由3，

f

0

；因為

ff

在

有唯一零點

x

2

綜上，

f

有且僅有兩個零.（Ⅱ）由題設(shè)知

f0

，即

00

，由

y

x

，得

y

x

，曲線

y

x

在

處的切線

l1

為：y

x

x

，

y

x

x

x

由

yln

，得

y

1x

，則曲線

yx

的斜率為

x

的切線的切點橫坐標滿0

，解得

，代入

yln

，得

yln

0

，故曲線

yln

的斜率為e

x

的切線l方為2

x

x

，由0

，得ex0

為同一條直線.022020·重高三月考）已知函數(shù)（1）求實數(shù)a的；

f(x)lnx

（常數(shù)）的最大值為

11a211a2（2設(shè)函數(shù)

F()m(x1)lnx(x)

3e

當m

時證函數(shù)

F

有兩個不同的零點

x，x1（x

x21

【答案）a（）見解析【解析）數(shù)

fx)

的定義域為：(0,

axx當a時

f

0

，則函數(shù)

fx)

在單遞增，無最大值；當

時，令f

(

x

，(ax，得0

1a

，所以函數(shù)

1fx)在)上調(diào)遞增，a

(

上單調(diào)遞減，11f(x)f()ln易知函數(shù)yln與數(shù)aa1ln的解為；a

y

的圖像相交于點(1,0)，以方程（2）

F(x)(xxln

3emxFm(lnx)Fxx2當m

時

F

，則

在單遞增，又因為

()在(0,1)上單調(diào)遞減，在

上單調(diào)遞增，又

312F，F(xiàn))(1)ee

e2，F(xiàn)(m(ee所以函數(shù)

有兩個不同的零點

1x,1)e

，

x(1,)2

，故

x1

2020·安省高三期末）已知函數(shù)f

（1）當a時討論

f

的單調(diào)性；（2）若

f

有兩個不同零點，，證明：a且12

xx1

【答案）類討論，詳見解析）見解析.【解析）f因為a，由

f

得，或xln

i

即a時，f2a

在

1，

單調(diào)遞增，在

單

a2a211調(diào)遞減；ii）

2a

即

a

12

時，

f

在

單調(diào)遞減；iii2a

即

1時，f2

x

單調(diào)遞減

1單調(diào)遞減.（2）由（）知，

時，

f

的極小值為

1fln

，時2

的極小值為

f

，a時f2

在

單調(diào)，故a時

f

至多有一個零點當a

時，易知

f

單調(diào)遞減，在

單調(diào)遞增.要使

f

有兩個零點，則

f

，即a

，得a令

F

xF

x

，所以

F

在x時調(diào)遞增，F(xiàn)

，

f

不妨設(shè)x

，則

x1

，

x

，

，

f

由

f

單調(diào)遞減得，

12

，即

xx01

新疆維吾爾自治區(qū)高三月考）已知函數(shù)(x)

2x

2

ln(a)（1）若時，討論()

的單調(diào)性；（2）設(shè)

f(x)x，()

有兩個零點，求a的取值范圍【答案）案不唯一，具體見解析2

a【解析）知

fx)

的定義域為且fx)

2x2ax

，對于2x2，，又，

在上單調(diào)遞增，在,1在上單調(diào)遞增，在,1①若2時

0,f

，f(

在

上是增函數(shù)；②若a時

f0

，得x

aa20,x4

f()在

和

,

，在

x,x12

上是減函數(shù).（2）由

(

x

，定域為(0,

()

aax1axx①當時

g

0恒立，g()在(0,單遞，則

(x)

至多有一個零點，不符合題意；②當時，

g

x

1a

，()

10,a

上單調(diào)遞減g(x)

max

a要g()

有兩個零點，則ln，由a解

a此時

,易知當a時

a

,e

glne

a

2

，令

()

x

2,x(,

x

，令

h()

x

，所以

h

x)

x

，xe,h

m)

在

xe

為增函數(shù)，

mxm)e0(x)在x(e

為增函數(shù)，

m()m(ee20

，所以

e

g

函()在

各存在一個零點綜上所述，.112020·全高三專題練習(xí)）已知函數(shù)f（1）當

時，證明：

f

；

11（2）若

f

在上有且只有一個零點，求的值范圍．【答案）解析；（2）

【解析）

時，f2

，所以

f()

的定義域為,且

f()f(x),

故

fx)

為偶函數(shù)．當x,f

，記

g

x所以g

x

．因為

g

上單調(diào)遞增，即

f

上單調(diào)遞增，故

f

，所以

f

上單調(diào)遞增，所以

f

，因為

f()

為偶函數(shù)所以當x時f(x)

（2）①當a時

f

，令x，解得

xk

，所以函數(shù)

fx)

有無數(shù)個零點，不符合題意；②當時

f

，當且僅當

時等號成立，故a符合題意；③因為

f

，所以

f

是偶函數(shù)，又因為

f

，故

是

f

的零點當

時，

f

，記

g

，則

g

）當

a

12

時，

g

，故

g

單調(diào)遞增，故當

x時

即

，故

f

單調(diào)遞增，故

f

x

所以

f

沒有零因為

f

是偶函數(shù)所以

f

在R有且只有一個零

0,10,1）當

12

時，當

時，存在

，使得xa

，且當

0

時，

g

單調(diào)遞減，故

，即

xf

x

，

單調(diào)遞減，

f

，又

所以

f

x

f

，由零點存在性定理知

f

在

x,2

上有零點，又因為

是

f

的零點，故0不符合題意；綜上所述，a的值范圍為

,天津南開中學(xué)高三月考）已知函數(shù)（Ⅰ）求a的值范圍；的兩個零點，證明：（Ⅱ）設(shè)xx是【答案））見解析

有兩個零點.【解析）（Ⅰ）設(shè)，則

，

只有一個零點．

．（Ⅱ）設(shè)

，則當

時，

；當

時，

．所以

在

單調(diào)遞減，在又

單調(diào)遞增．，，滿

且

，則，故

存在兩個零點．（Ⅲ）設(shè)

，由

得

或

．若

，則

，故當

時，

，因此

在

單調(diào)遞增．又當

時，所以

不存在兩個零點．若

，則

，故當

時，

；當

時，

．因此在

單調(diào)遞減在

單調(diào)遞增又

時，

所

不存在兩個零

點．綜上，的值范圍為

．（Ⅱ）不妨設(shè)

，由（Ⅰ）知

，

，

在

單調(diào)遞減，所以

等價于

，即

．由于

，而

，所以．設(shè)所以當從而

時，

，則，而，故

，故當．

．時，．廣東省執(zhí)信中學(xué)高三月考）已知函數(shù)的極值點個數(shù)，并說明理由；

f

x

，其中為零常數(shù)．

的極值點為f1的零點且

x，求證：x101

．【答案）解析）明解析ii）證明見解析.【解析】

解：由已知，

f

的定義域為

f

ax

2

e

，①當

時，

x

，而

f'

x

，所以

f②當

時，令

2ex

，則由于

a

1

，所以存在唯一的

x0

，所以當

x'0

，

0000所以當

時，

f綜上所述，當a，函數(shù)

f

無極值點；當

時，函數(shù)

f

只有一個極值點；

a

2

e

．令

2ex

，由a得

，所以

f'不妨設(shè)為x，則f0所以x是f的唯一極值點．

上單調(diào)遞減，