高考數(shù)學(xué)專項(xiàng)練習(xí)第05講 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(方程的根)含答案及解析_第1頁
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第05講利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(方程的根)目錄TOC\o"1-1"\h\u題型一:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)唯一問題 1題型二:重點(diǎn)考查討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題 9題型三:重點(diǎn)考查數(shù)形結(jié)合法討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題 15題型四:重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(選填) 20題型五:重點(diǎn)考查重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(解答題) 26題型六:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的隱零點(diǎn)問題 33題型七:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的極限問題 39題型一:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)唯一問題典型例題例題1.(2022下·內(nèi)蒙古赤峰·高二??计谥校┮阎瘮?shù)在上存在唯一零點(diǎn)x,則實(shí)數(shù)k的值為.例題2.(2023上·北京西城·高三北京十五中校考階段練習(xí))設(shè)函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若,當(dāng)時(shí),求證:.(3)若函數(shù)在區(qū)間上存在唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.例題3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),.若函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值所構(gòu)成的集合;例題4.(2022上·陜西安康·高二校考期末)設(shè)函數(shù),(1)討論的單調(diào)性(2)當(dāng)時(shí),證明:若存在零點(diǎn),則在區(qū)間上僅有一個(gè)零點(diǎn).精練核心考點(diǎn)1.(2022上·廣東廣州·高三廣州市從化區(qū)從化中學(xué)校考階段練習(xí))設(shè)函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)=2.(2024上·遼寧葫蘆島·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;(2)已知,若只有一個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.3.(2023上·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).證明:函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn).4.(2023上·廣東珠?!じ呷?茧A段練習(xí))已知函數(shù),為的導(dǎo)數(shù).(1)求曲線在處的切線方程:(2)證明:在區(qū)間存在唯一零點(diǎn);題型二:重點(diǎn)考查討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題典型例題例題1.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的最小值;(2)若,判斷的零點(diǎn)個(gè)數(shù).參考數(shù)據(jù):,.例題2.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)曲線在點(diǎn)處的切線方程為,求實(shí)數(shù)的值.(2)在(1)的條件下,若,試探究在上零點(diǎn)的個(gè)數(shù).例題3.(2023下·浙江嘉興·高二平湖市當(dāng)湖高級中學(xué)??茧A段練習(xí))已知是函數(shù)的極值點(diǎn),則:(1)求實(shí)數(shù)的值.(2)討論方程的解的個(gè)數(shù)精練核心考點(diǎn)1.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),在點(diǎn)處的切線方程是.(1)求,的值;(2)設(shè)函數(shù),討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).2.(2024·浙江溫州·統(tǒng)考一模)已知().(1)求導(dǎo)函數(shù)的最值;(2)試討論關(guān)于的方程()的根的個(gè)數(shù),并說明理由.3.(2024上·重慶·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知定義在上的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為.(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù),求關(guān)于的方程的解的個(gè)數(shù).題型三:重點(diǎn)考查數(shù)形結(jié)合法討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題典型例題例題1.(2023上·湖北荊門·高三荊門市龍泉中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(

)A.0 B.1 C.2 D.3例題2.(多選)(2023上·江西宜春·高三江西省銅鼓中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若關(guān)于x的方程的實(shí)根個(gè)數(shù)可能有(

)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)例題3.(2023下·北京石景山·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)(1)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并求出的極值;(2)在給定的直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的大致圖像;(3)討論關(guān)于x的方程的實(shí)根個(gè)數(shù).精練核心考點(diǎn)1.(2023下·江蘇南京·高二江蘇省溧水高級中學(xué)校考期中)已知關(guān)于的方程在上解的個(gè)數(shù)為(

)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)2.(2023上·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),.求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).3.(2023上·河北邢臺·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求的極值;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).題型四:重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(選填)典型例題例題1.(2023上·遼寧大連·高三大連市金州高級中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn),則的值為(

)A. B. C. D.例題2.(2023上·河南許昌·高三禹州市高級中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍.例題3.(2023上·江蘇無錫·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),令,當(dāng)時(shí),有,則;若函數(shù)恰好有4個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為.例題4.(2023上·海南·高三海南中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù),.若在區(qū)間上有且只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.精練核心考點(diǎn)1.(2023上·黑龍江雞西·高三雞西市第一中學(xué)校??计谀┮阎瘮?shù),若關(guān)于的方程恰有6個(gè)不同實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為.2.(2023上·河南濮陽·高三濮陽一高??计谥校┮阎瘮?shù),若在存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的最小值是.3.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.4.(2023上·遼寧大連·高三大連市第一中學(xué)校聯(lián)考期中)函數(shù),若函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是.

題型五:重點(diǎn)考查重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(解答題)典型例題例題1.(2023上·北京·高三景山學(xué)校??计谥校┮阎瘮?shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;(3)當(dāng)時(shí),設(shè),若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求參數(shù)的取值范圍.例題2.(2023上·河北邢臺·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),且.(1)求在上的最大值;(2)設(shè)函數(shù),若函數(shù)在上有三個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.例題3.(2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模)已知函數(shù),,為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若方程在上有實(shí)根,求的取值范圍.例題4.(2023下·天津西青·高二天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在處取得極值7.(1)求的值;(2)求函數(shù)的單調(diào)性及極值;(3)若關(guān)于的方程在上恰有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求的取值范圍.精練核心考點(diǎn)1.(2023上·湖南衡陽·高三湖南省衡南縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)設(shè)函數(shù).(1)求在上的最大值;(2)設(shè)函數(shù),關(guān)于x的方程有3個(gè)不同的根,求m的取值范圍.2.(2023上·全國·高二期末)已知函數(shù)在及處取得極值.(1)求a,b的值;(2)若方程有三個(gè)不同的實(shí)根,求c的取值范圍.3.(2023下·廣東東莞·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù).(1)求函數(shù)在處的切線方程;(2)若是的極值點(diǎn),且方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.4.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知函數(shù)(其中是自然對數(shù)的底數(shù)).(1)求在上的最值;(2)若函數(shù)沒有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.題型六:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的隱零點(diǎn)問題典型例題例題1.(2023上·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)(a為大于零的常數(shù)),已知有唯一零點(diǎn),求的最小值.例題2.(2023上·福建莆田·高三莆田第十中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)求在處的切線方程;(2)求證:當(dāng)時(shí),函數(shù)有且僅有個(gè)零點(diǎn).例題3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)有唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值.精練核心考點(diǎn)1.(2023下·山東棗莊·高二棗莊市第三中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)(其中),求實(shí)數(shù)的取值范圍.2.(2023下·湖北·高二武漢市第六中學(xué)校聯(lián)考期中)已知函數(shù).(1)求的極值;(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.3.(2023上·北京·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知函數(shù),曲線在的切線為.(1)求a,b的值;(2)求證:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;(3)求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并說明理由.題型七:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的極限問題典型例題例題1.(2023上·陜西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求的圖象在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).例題2.(2023上·山東·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)有且僅有3個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.例題3.(2023下·陜西咸陽·高二統(tǒng)考期中)已知函數(shù).(1)求函數(shù)圖象在處的切線方程:(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求m的值.例題4.(2023下·河南鄭州·高二河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù).(1)若時(shí),恒成立,求的取值范圍;(2)記,討論函數(shù)與的交點(diǎn)個(gè)數(shù).精練核心考點(diǎn)1.(2023下·福建泉州·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),其中.(1)討論函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù);(2)求證:.2.(2023下·貴州遵義·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù),若函數(shù)在處取得極值.(1)求實(shí)數(shù)的值;(2)若函數(shù)有三個(gè)不同的零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.3.(2023·北京西城·北京師大附中??寄M預(yù)測)已知函數(shù).(1)若,求在處切線方程;(2)求的極大值與極小值;(3)證明:存在實(shí)數(shù),當(dāng)時(shí),函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn).4.(2023·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考二模)設(shè)函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn),,求a的取值范圍.

第05講利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)(方程的根)目錄TOC\o"1-1"\h\u題型一:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)唯一問題 1題型二:重點(diǎn)考查討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題 9題型三:重點(diǎn)考查數(shù)形結(jié)合法討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題 15題型四:重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(選填) 20題型五:重點(diǎn)考查重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(解答題) 26題型六:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的隱零點(diǎn)問題 33題型七:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的極限問題 39題型一:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)唯一問題典型例題例題1.(2022下·內(nèi)蒙古赤峰·高二??计谥校┮阎瘮?shù)在上存在唯一零點(diǎn)x,則實(shí)數(shù)k的值為.【答案】e【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在上存在唯一零點(diǎn)x,所以方程有唯一正實(shí)數(shù)根,當(dāng)時(shí),由,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)與函數(shù)的圖象有唯一的公共點(diǎn),,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)有最小值,函數(shù)的圖象如下圖所示:所以當(dāng)時(shí),兩個(gè)函數(shù)的圖象有唯一交點(diǎn),符合題意,故答案為:e例題2.(2023上·北京西城·高三北京十五中??茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù).(1)若,求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若,當(dāng)時(shí),求證:.(3)若函數(shù)在區(qū)間上存在唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.【答案】(1)(2)證明過程見解析(3)【詳解】(1)時(shí),,,故,故,故在點(diǎn)的切線方程為,即;(2),,故,令,,則在上單調(diào)遞增,故,故在上單調(diào)遞增,又,故在恒成立,故在上單調(diào)遞增,故,故當(dāng)時(shí),;(3),,則,當(dāng)時(shí),在上恒成立,故在單調(diào)遞增,又,故在恒成立,在區(qū)間上無零點(diǎn),舍去;當(dāng)時(shí),,令,顯然在上單調(diào)遞增,故,當(dāng)時(shí),,,故在上單調(diào)遞減,又,故在恒成立,在區(qū)間上無零點(diǎn),舍去;當(dāng)時(shí),存在,使得,即,當(dāng)時(shí),,,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,,單調(diào)遞增,又,要想在區(qū)間上存在唯一零點(diǎn),只需,解得,故實(shí)數(shù)m的取值范圍是.例題3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),.若函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值所構(gòu)成的集合;【答案】【詳解】當(dāng)時(shí),顯然不滿足題意,當(dāng)時(shí),若函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),即只有一個(gè)根,因?yàn)?不是方程的根,所以可轉(zhuǎn)化為只有一個(gè)根,即直線與函數(shù)(且)的圖象只有一個(gè)交點(diǎn).,令,得,在和上,,在上,,所以在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.在時(shí)有極小值,圖象如圖所示:由圖可知:若要使直線與函數(shù)的圖象只有一個(gè)交點(diǎn),則或,綜上.例題4.(2022上·陜西安康·高二??计谀┰O(shè)函數(shù),(1)討論的單調(diào)性(2)當(dāng)時(shí),證明:若存在零點(diǎn),則在區(qū)間上僅有一個(gè)零點(diǎn).【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【詳解】(1)由得,函數(shù)的定義域是,;①當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,此時(shí)的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;②當(dāng)時(shí),由得或(舍去),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),令,所以的遞減區(qū)間是,遞增區(qū)間是綜上,當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為,無單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)時(shí),的遞減區(qū)間是,遞增區(qū)間是;(2)證明:由(1)知,當(dāng)時(shí),在上的最小值為.因?yàn)榇嬖诹泓c(diǎn),所以,解得.當(dāng)時(shí),在上遞減,且,所以是在,上的唯一零點(diǎn).當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,且,,所以在區(qū)間,上僅有一個(gè)零點(diǎn).綜上可知,若存在零點(diǎn),則在,僅有一個(gè)零點(diǎn).精練核心考點(diǎn)1.(2022上·廣東廣州·高三廣州市從化區(qū)從化中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù)有且僅有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)=【答案】【詳解】當(dāng)時(shí),恒成立,在上無零點(diǎn).當(dāng)時(shí),即有在上有且僅有一個(gè)解.則,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),取得極大值,又,∴若方程在上有且僅有一個(gè)解,則故答案為:2.(2024上·遼寧葫蘆島·高三統(tǒng)考期末)已知函數(shù),其中.(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;(2)已知,若只有一個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)詳見解析;(2)【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,令,則,則在上單調(diào)遞增,又,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故單調(diào)遞增區(qū)間為;單調(diào)遞減區(qū)間為.(2),又,則的定義域?yàn)閯t,令,則,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,則當(dāng)時(shí),取得最小值,①當(dāng)時(shí),,則在恒成立,則即在恒成立,故在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,故只有一個(gè)零點(diǎn).②當(dāng)時(shí),,,而,設(shè),,則,又,則,故在為減函數(shù),故,故,則,故在上有兩個(gè)零點(diǎn)且,且當(dāng)時(shí)即,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí)即,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí)即,在上單調(diào)遞減;而,令,則,,令,,則,,又,則在上恒成立,在上單調(diào)遞減,則,即,則,而,且即,其中,故,故設(shè),,則,令,則,則在上單調(diào)遞減,又,則在上恒成立,故,故在上為減函數(shù),故,故,又,,當(dāng)時(shí),,時(shí),,故此時(shí)有3個(gè)不同的零點(diǎn),故舍去.綜上,.3.(2023上·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).證明:函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn).【答案】證明見解析【詳解】證明:由,得,令,,求導(dǎo)得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,而,,則,由零點(diǎn)存在性定理可知,函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn),所以函數(shù)在上有且只有一個(gè)零點(diǎn).4.(2023上·廣東珠海·高三??茧A段練習(xí))已知函數(shù),為的導(dǎo)數(shù).(1)求曲線在處的切線方程:(2)證明:在區(qū)間存在唯一零點(diǎn);【答案】(1);(2)證明見解析.【詳解】(1),所以切點(diǎn)為,又,所以,所以切線方程為,即;(2)由(1)知,令則,令,解得,此時(shí)單調(diào)遞增,令,解得,此時(shí)單調(diào)遞減,所以,又,所以在區(qū)間上恒成立,,所以存在使得,所以在上存在唯一的零點(diǎn),即在區(qū)間存在唯一零點(diǎn),得證.題型二:重點(diǎn)考查討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題典型例題例題1.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的最小值;(2)若,判斷的零點(diǎn)個(gè)數(shù).參考數(shù)據(jù):,.【答案】(1)1(2)零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,易知單調(diào)遞增,且,所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,所以.(2)由題,,又,所以單調(diào)遞增,因?yàn)椋源嬖谖ㄒ坏?,使,且?dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.又,所以在內(nèi)有1個(gè)零點(diǎn).令,則,令,則.所以單調(diào)遞增,,所以單調(diào)遞增,,即,故在內(nèi)有1個(gè)零點(diǎn).綜上,當(dāng)時(shí),的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2.例題2.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)曲線在點(diǎn)處的切線方程為,求實(shí)數(shù)的值.(2)在(1)的條件下,若,試探究在上零點(diǎn)的個(gè)數(shù).【答案】(1)(2)只有1個(gè)零點(diǎn)【詳解】(1)解:由,得,則有所以切線方程為.又因?yàn)榍€在點(diǎn)處的切線方程為,所以.(2)由(1)知,則.令,則.當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞減,所以.所以在上單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以在上存在零點(diǎn),且只有一個(gè)零點(diǎn).當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞減,,,所以存在,當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞減.而,所以在上無零點(diǎn).綜上,在上只有1個(gè)零點(diǎn).例題3.(2023下·浙江嘉興·高二平湖市當(dāng)湖高級中學(xué)??茧A段練習(xí))已知是函數(shù)的極值點(diǎn),則:(1)求實(shí)數(shù)的值.(2)討論方程的解的個(gè)數(shù)【答案】(1)(2)答案見解析【詳解】(1),因?yàn)槭呛瘮?shù)的極值點(diǎn),所以,即,解得或,當(dāng)時(shí),,令,則或,令,則,所以函數(shù)在上遞增,在上遞增,所以的極小值點(diǎn)為,極大值點(diǎn)為,符合題意,當(dāng)時(shí),,所以在上遞增,所以無極值點(diǎn),綜上所述;(2)由(1)可得,函數(shù)在上遞增,在上遞增,則,又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,作出函數(shù)的大致圖象,如圖所示,當(dāng)或時(shí),方程有個(gè)解,當(dāng)或時(shí),方程有個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有個(gè)解.精練核心考點(diǎn)1.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),在點(diǎn)處的切線方程是.(1)求,的值;(2)設(shè)函數(shù),討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)(2)見解析【詳解】(1)因?yàn)?,所以,又因?yàn)樵邳c(diǎn)處的切線斜率為,又,求得:.(2)由(1)知,,令,則,求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)即與圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),,,令,解得:;令,解得:或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,,的圖象如下:

當(dāng)或,與圖象有1個(gè)交點(diǎn),當(dāng)或,與圖象有2個(gè)交點(diǎn),當(dāng),與圖象有3個(gè)交點(diǎn).2.(2024·浙江溫州·統(tǒng)考一模)已知().(1)求導(dǎo)函數(shù)的最值;(2)試討論關(guān)于的方程()的根的個(gè)數(shù),并說明理由.【答案】(1)最大值等于(2)答案見解析【詳解】(1)∵,記∴,解得:當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以的最大值等于.(2)方法1:由,即,即.令,∴,由解得:∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴,且所以:當(dāng)時(shí),方程無解;當(dāng)時(shí),方程有1個(gè)解;當(dāng)時(shí),方程有2個(gè)解.方法2:由,即,即.令,,∴,由解得:∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴,且所以:當(dāng)時(shí),方程無解;當(dāng)時(shí),方程有1個(gè)解;當(dāng)時(shí),方程有2個(gè)解.方法3:由,即,兩邊取對數(shù)得:,即.令,所以由,解得當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減所以當(dāng),即時(shí),方程無解;當(dāng),即時(shí),方程有1個(gè)解;當(dāng),即時(shí),方程有2個(gè)解.3.(2024上·重慶·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知定義在上的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為.(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù),求關(guān)于的方程的解的個(gè)數(shù).【答案】(1)答案見解析(2)答案見解析【詳解】(1)令,則,當(dāng)時(shí),,則在上遞減;當(dāng)時(shí),,則在上遞增;所以的遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為.(2)由題設(shè),即求解的個(gè)數(shù),令,則,當(dāng)時(shí),恒成立,即遞增,又,即此時(shí)僅有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,則在上遞減;當(dāng)時(shí),,則在上遞增;則,令,則,所以,,故遞增;,,故遞減;則,即,而趨向于或時(shí)都趨向,所以,當(dāng)時(shí),,此時(shí)僅有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)且時(shí),,此時(shí)有兩個(gè)零點(diǎn);綜上,或,僅有一個(gè)解;且,有兩個(gè)解.題型三:重點(diǎn)考查數(shù)形結(jié)合法討論函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)問題典型例題例題1.(2023上·湖北荊門·高三荊門市龍泉中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(

)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】D【詳解】由得,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,且,及時(shí),的圖像如圖,得到有3個(gè)解.

故選:D.例題2.(多選)(2023上·江西宜春·高三江西省銅鼓中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若關(guān)于x的方程的實(shí)根個(gè)數(shù)可能有(

)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】ABC【詳解】設(shè),關(guān)于的方程,即,兩根,.函數(shù)當(dāng)時(shí),(時(shí)取等號),,當(dāng)時(shí),,即在上為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,即在上為減函數(shù),在處取得極大值.當(dāng)時(shí),,,即在上為減函數(shù),作出函數(shù)的圖象如圖所示:當(dāng)時(shí),方程有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有2個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有3個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有1個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有0個(gè)解,所以當(dāng),即時(shí),關(guān)于x的方程的實(shí)根有1個(gè);當(dāng),即時(shí),關(guān)于x的方程的實(shí)根有2個(gè);當(dāng),即時(shí),關(guān)于x的方程的實(shí)根有3個(gè).故選:ABC.例題3.(2023下·北京石景山·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù)(1)判斷函數(shù)的單調(diào)性,并求出的極值;(2)在給定的直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)的大致圖像;(3)討論關(guān)于x的方程的實(shí)根個(gè)數(shù).【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;極小值為,無極大值(2)圖象見解析(3)答案見解析【詳解】(1),即函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為極小值為,無極大值.(2)當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,且結(jié)合單調(diào)性,可畫出函數(shù)的大致圖像,如下圖所示(3)畫出函數(shù)與函數(shù)的簡圖,如下圖所示由圖可知,當(dāng)時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)根;當(dāng)或時(shí),方程只有一個(gè)實(shí)數(shù)根;當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根;精練核心考點(diǎn)1.(2023下·江蘇南京·高二江蘇省溧水高級中學(xué)??计谥校┮阎P(guān)于的方程在上解的個(gè)數(shù)為(

)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】A【詳解】關(guān)于的方程在上解的個(gè)數(shù),即為關(guān)于的方程在上解的個(gè)數(shù),令,,則,則當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減.又,,在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出與在上的圖像,兩圖像有1個(gè)交點(diǎn)則關(guān)于的方程在上解的個(gè)數(shù)為1.故選:A.2.(2023上·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),.求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】答案見解析【詳解】令=0,得,當(dāng)時(shí),無解,∴無零點(diǎn),當(dāng)時(shí),,令,,∴,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,又時(shí),;時(shí),,∴的大致圖象如圖所示.當(dāng),即時(shí),無零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有一個(gè)零點(diǎn).綜上,當(dāng)時(shí),無零點(diǎn);當(dāng)或時(shí),有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn).3.(2023上·河北邢臺·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求的極值;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1),(2)答案見解析【詳解】(1)定義域?yàn)椋?由題意可得.由,得或,由,得,則在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故,.(2)由(1)可知在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,且當(dāng)時(shí),,當(dāng),.的圖象如下圖所示:

令,得.當(dāng)或時(shí),方程有且僅有1個(gè)實(shí)根,即有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)或時(shí),方程有2個(gè)實(shí)根,即有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),方程有3個(gè)實(shí)根,即有3個(gè)零點(diǎn).題型四:重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(選填)典型例題例題1.(2023上·遼寧大連·高三大連市金州高級中學(xué)??计谥校┮阎瘮?shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn),則的值為(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】定義域?yàn)镽,且,令,則恒成立,故在R上單調(diào)遞增,當(dāng),即時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng),即時(shí),,單調(diào)遞減,故在處取得極小值,也是最小值,故要想滿足有且只有一個(gè)零點(diǎn),只需,即,解得.故選:A例題2.(2023上·河南許昌·高三禹州市高級中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)不同的零點(diǎn),所以函數(shù)有兩個(gè)不同的根,即與有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則,令,則,當(dāng)時(shí),,遞增,且,所以在上存在零點(diǎn),且,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即時(shí),,時(shí),,所以在上遞減,在上遞增,所以有最小值,又,則,兩邊取對數(shù)得,所以,又時(shí),,時(shí),,所以要使與有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則,故答案為:例題3.(2023上·江蘇無錫·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),令,當(dāng)時(shí),有,則;若函數(shù)恰好有4個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為.【答案】0或【詳解】當(dāng)時(shí),,即,當(dāng)時(shí),,令,,在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,又,故在恒成立,無解,當(dāng)時(shí),,即,故或,解得或或,但舍去,其余兩個(gè)滿足要求,當(dāng)時(shí),,故0為的一個(gè)零點(diǎn),當(dāng)時(shí),令,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,令,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,故在時(shí)取得極大值,也是最大值,且,且當(dāng)時(shí),恒成立,畫出其圖象如下,要想有3個(gè)不同的零點(diǎn),只需;故答案為:0或;例題4.(2023上·海南·高三海南中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù),.若在區(qū)間上有且只有一個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【答案】【詳解】由于,即在區(qū)間上沒有零點(diǎn).因?yàn)?,?dāng)時(shí),,①當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞增,時(shí),,符合題意;②當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,時(shí),,符合題意;③當(dāng)時(shí),令,解得,令,解得,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,只需即可,所以,綜上,的取值范圍是.故答案為:精練核心考點(diǎn)1.(2023上·黑龍江雞西·高三雞西市第一中學(xué)校校考期末)已知函數(shù),若關(guān)于的方程恰有6個(gè)不同實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為.【答案】【詳解】當(dāng)時(shí),,可得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,且,畫出函數(shù)的圖象,如圖所示,關(guān)于的方程恰有6個(gè)不同的實(shí)根,令,令,則在上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根據(jù),則滿足,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為:.

2.(2023上·河南濮陽·高三濮陽一高??计谥校┮阎瘮?shù),若在存在零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的最小值是.【答案】1【詳解】令,即,令,,而,令,,則,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,,即,所以存在唯一的,使得,即,即,,所以?dāng)時(shí),,,函數(shù)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,,函數(shù)單調(diào)遞增,所以,又時(shí),,所以要使在存在零點(diǎn),則,所以實(shí)數(shù)a的最小值為1.故答案為:13.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【答案】【詳解】函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則函數(shù)與函數(shù)的圖像有兩個(gè)交點(diǎn).作出函數(shù)的圖像,如圖:

當(dāng)時(shí),,則,所以,故曲線在處的切線方程為,則.當(dāng)時(shí),,則,所以,故曲線在處的切線方程為,則.綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為.故答案為:.4.(2023上·遼寧大連·高三大連市第一中學(xué)校聯(lián)考期中)函數(shù),若函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是.【答案】【詳解】由得,設(shè),令,解得,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,又,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,又當(dāng),,由此畫出的大致圖象如圖所示,由于函數(shù)恰有兩個(gè)零點(diǎn),所以的取值范圍是.

故答案為:.題型五:重點(diǎn)考查重點(diǎn)考查已知函數(shù)零點(diǎn)(方程根)的個(gè)數(shù)求參數(shù)(解答題)典型例題例題1.(2023上·北京·高三景山學(xué)校??计谥校┮阎瘮?shù).(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)討論函數(shù)的單調(diào)性;(3)當(dāng)時(shí),設(shè),若有兩個(gè)不同的零點(diǎn),求參數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2)答案見解析;(3).【詳解】(1)由題設(shè),則,故,,所以在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)由,當(dāng),定義域?yàn)?,此時(shí),故,即在上遞減;當(dāng),定義域?yàn)?,若,則,在上遞增;若,則,在上遞減;(3)由題設(shè),,故在有兩個(gè)不同零點(diǎn),所以在在有兩個(gè)不同根,令,則,在,則,在上遞減,在,則,在上遞增,且,趨向于0或時(shí)都趨向于,故只需,滿足題設(shè).例題2.(2023上·河北邢臺·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),且.(1)求在上的最大值;(2)設(shè)函數(shù),若函數(shù)在上有三個(gè)零點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1)最小值為,最大值為.(2)【詳解】(1)解:由函數(shù),可得,因?yàn)?,可得,解得,所以且,?dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng),函數(shù)取得極大值;當(dāng),函數(shù)取得極小值,又由,所以函數(shù)在區(qū)間上的最小值為,最大值為.(2)解:由函數(shù)和,可得,因?yàn)楹瘮?shù)在上有三個(gè)零點(diǎn),即有三個(gè)實(shí)數(shù)根,等價(jià)于與的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),又由,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以當(dāng),函數(shù)取得極小值;當(dāng),函數(shù)取得極小值,又由當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,要使得與的圖象有三個(gè)不同的交點(diǎn),可得,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.例題3.(2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模)已知函數(shù),,為函數(shù)的導(dǎo)函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若方程在上有實(shí)根,求的取值范圍.【答案】(1)函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增(2)【詳解】(1),令,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,得,,得.所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(2)由(1)知,,方程在上有實(shí)根等價(jià)于方程在上有實(shí)根.令,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,,不合題意;當(dāng)時(shí),在上恒成立,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,,不合題意;當(dāng)時(shí),,得,,得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.因?yàn)?,所以,所以綜上所述,的取值范圍為例題4.(2023下·天津西青·高二天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在處取得極值7.(1)求的值;(2)求函數(shù)的單調(diào)性及極值;(3)若關(guān)于的方程在上恰有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求的取值范圍.【答案】(1)(2)答案見詳解(3)【詳解】(1)∵,則,由題意可得,解得,故,令,解得或;令,解得;則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故為極大值點(diǎn),則符合題意,∴.(2)由(1)可得:,且在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故的極大值為,極小值為.(3)若,則,原題意等價(jià)于在上恰有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,∵,由(1)可得:在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且,函數(shù)的圖象如圖所示:若在上恰有2個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則,故的取值范圍為.精練核心考點(diǎn)1.(2023上·湖南衡陽·高三湖南省衡南縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)設(shè)函數(shù).(1)求在上的最大值;(2)設(shè)函數(shù),關(guān)于x的方程有3個(gè)不同的根,求m的取值范圍.【答案】(1)(2).【詳解】(1)因?yàn)椋裕?,解得,令,解得或,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.所以在上的最大值為.(2),它的定義域是,且,解得,解得,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.因?yàn)椋?,且?dāng)x趨于0時(shí),趨于,當(dāng)x趨于時(shí),趨于.所以可得的草圖如圖所示:由圖可知,要使方程有3個(gè)不同的根,只需滿足,解得,即m的取值范圍為.2.(2023上·全國·高二期末)已知函數(shù)在及處取得極值.(1)求a,b的值;(2)若方程有三個(gè)不同的實(shí)根,求c的取值范圍.【答案】(1),(2)【詳解】(1)∵,∴,由已知得,是的兩個(gè)根,故,解得,;此時(shí),則,令,解得,令,解得或,所以函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.可知和均為極值點(diǎn),符合題意,,.(2)由(1)得,,結(jié)合(1)可知,該函數(shù)的零點(diǎn)為,令,解得,令,解得或,所以函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.∴的極小值為,極大值為,若方程有三個(gè)不同的實(shí)根,只需,解得,∴a的范圍是.3.(2023下·廣東東莞·高二統(tǒng)考期末)已知函數(shù).(1)求函數(shù)在處的切線方程;(2)若是的極值點(diǎn),且方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)因?yàn)?,故,故,故函?shù)在處的切線方程為,即(2)由于是的極值點(diǎn),故,此時(shí),當(dāng)或時(shí),,即在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減即為函數(shù)的極大值點(diǎn),是函數(shù)的極小值點(diǎn),故,故,故方程有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,即的圖象由3個(gè)不同交點(diǎn),而,,結(jié)合的圖象,當(dāng)時(shí),可取負(fù)無窮小,當(dāng)時(shí),可取正無窮大,

可得到.4.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知函數(shù)(其中是自然對數(shù)的底數(shù)).(1)求在上的最值;(2)若函數(shù)沒有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)最小值為,最大值為.(2)【詳解】(1)解:,所以,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,因?yàn)椋?,,,所以,函?shù)在上的最小值為,最大值為.(2)解:因?yàn)楹瘮?shù)沒有零點(diǎn),所以方程無實(shí)數(shù)根,即方程沒有實(shí)數(shù)根,令,則,所以,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,所以,函數(shù)在處取得最大值因?yàn)楫?dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以,函數(shù)的值域?yàn)?,所以,?dāng)方程沒有實(shí)數(shù)根,,即,所以,實(shí)數(shù)的取值范圍為.題型六:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的隱零點(diǎn)問題典型例題例題1.(2023上·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù)(a為大于零的常數(shù)),已知有唯一零點(diǎn),求的最小值.【答案】【詳解】的定義域?yàn)?,.?dāng)時(shí),設(shè),,因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞增.設(shè)在上的唯一零點(diǎn)為,當(dāng)時(shí),<0;當(dāng)時(shí),>0.故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為.由,可得,兩邊取對數(shù)整理得,所以,(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立)故當(dāng)時(shí),.故的最小值為.例題2.(2023上·福建莆田·高三莆田第十中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求在處的切線方程;(2)求證:當(dāng)時(shí),函數(shù)有且僅有個(gè)零點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【詳解】(1),,在處的切線方程為.(2)由(1)令,則,①當(dāng)時(shí),,即.②當(dāng)時(shí),,③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增.,存在唯一,使得.當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增.又,存在唯一,使得,即當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),有且僅有個(gè)零點(diǎn).④當(dāng)時(shí),.綜上,當(dāng)時(shí),有且僅有個(gè)零點(diǎn).例題3.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)有唯一零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值.【答案】【詳解】,,,令,則,令,則,即在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,,,;,;由零點(diǎn)存在性定理可知,,使得,即①∴在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,且,;,;∴,即②由①②可得,令,因?yàn)椋詥握{(diào)遞增,又,所以方程有唯一解,將代入,解得,所以,當(dāng)函數(shù)有唯一零點(diǎn),實(shí)數(shù)a的值為.精練核心考點(diǎn)1.(2023下·山東棗莊·高二棗莊市第三中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)(其中),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【詳解】(1)由,則,所以,即切點(diǎn)坐標(biāo)為,切線斜率,故切線方程為,即.(2)由題意有兩個(gè)不等的正根,等價(jià)于有兩個(gè)不等的實(shí)根,設(shè),則,設(shè),則在為增函數(shù),且,所以存在唯一的,使,得①,當(dāng)時(shí),,即,所以在內(nèi)單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,即,所以在內(nèi)單調(diào)遞增;所以,代入①式得,當(dāng)趨向于0或時(shí),趨向,

若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),即函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),可得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍.2.(2023下·湖北·高二武漢市第六中學(xué)校聯(lián)考期中)已知函數(shù).(1)求的極值;(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)有極小值,無極大值.(2)【詳解】(1)求導(dǎo)得所以當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以有極小值,無極大值.(2)由題知不等式在上恒成立,則原問題等價(jià)于不等式在上恒成立,記,則記則恒成立,所以在上單調(diào)遞增,又,,所以存在,使得,即當(dāng)時(shí),,此時(shí);當(dāng)時(shí),,此時(shí),所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,由得,即,所以,.3.(2023上·北京·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知函數(shù),曲線在的切線為.(1)求a,b的值;(2)求證:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;(3)求函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并說明理由.【答案】(1).(2)證明見解析(3)零點(diǎn)個(gè)數(shù)為0,證明見解析.【詳解】(1),則有,解得,,則.(2)由(1)知,,設(shè),因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,則,所以在上恒成立,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.(3)因?yàn)?,令,令,得,設(shè),由(2)知在上單調(diào)遞增,且,,故存在唯一零點(diǎn)使得,即存在唯一零點(diǎn)滿足,即得,則,且當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增,所以,當(dāng)時(shí),,,則,則函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為0.題型七:重點(diǎn)考查函數(shù)零點(diǎn)(方程根)中的極限問題典型例題例題1.(2023上·陜西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求的圖象在處的切線方程;(2)討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù).【答案】(1)(2)答案見解析【詳解】(1)由題意可得,則.因?yàn)?,所以所求切線方程為,即;(2)由題意可得.由,得或,由,得,則在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,且,.當(dāng),即時(shí),有且僅有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),即時(shí),有3個(gè)零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng),即時(shí),有且僅有1個(gè)零點(diǎn).綜上,當(dāng)或時(shí),有且僅有1個(gè)零點(diǎn);當(dāng)或時(shí),有2個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),有3個(gè)零點(diǎn).例題2.(2023上·山東·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)有且僅有3個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)見詳解;(2)【詳解】(1)由題意可得,①若,則,即函數(shù)在R上單調(diào)遞增,②若,令,即,令或,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,在和上單調(diào)遞增,綜

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