下面是小编为大家整理的专题2.13导数-零点问题(原卷版)【完整版】,供大家参考。
专题 2.13
导数-零点问题
1.求解有关函数零点问题的常用方法与策略 ( (1:
)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与 x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; ( (2:
)分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从 f x 中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围; ( (3 )分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围. ( (4 )构造新函数法)
(数形结合)
:将问题转化为研究两函数图象的交点问题,先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 2.确定零点的个数问题 可利用数形结合的办法判断交点个数,如果函数较为复杂,可用导数知识确定极值点和单调区间从而确定其大致图象; 3.方程的有解问题就是判断是否存在零点的问题 可参变分离,转化为求函数的值域问题处理.可以通过构造函数的方法,把问题转化为研究构造的函数的零点问题; 4.利用导数硏究函数零点或方程根 通常有三种思路:①利用最值或极值研究;②利用数形结合思想研究;③构造辅助函数硏究.
1.已知函数 f(x)=2ex(x+1)-xsinx-kx-2,k∈R. (1)若 k=0,求曲线 y=f(x)在 x=0 处切线的方程; (2)讨论函数 f(x)在[0,+∞)上零点的个数.
2.已知函数 e cosxf x x x
(1)求( ) f x 在 ,2 上的极值; (2)判断函数 g x f x x 在,2 上的零点个数.
3.已知函数 ln2 2 f x x ax . (1)讨论 f x 的单调性 (2)若函数 12 e ax g x f x x 有且只有1 2, x x 两个零点,证明:1 22x xa .
4.设函数 2ln 1 f x x m x m R . (1)若 1 m , ①求曲线 f x 在点 0, 0 f 处的切线方程; ②当 1, x 时,求证:
3f x x . (2)若函数 f x 在区间 0,1 上存在唯一零点,求实数 m 的取值范围.
5.已知函数 sin cos f x x x x . (1)证明:当 0, x 时, 0 f x ; (2)记函数 g x f x x ,判断 g x 在区间 2 ,2 上零点的个数.
6.已知函数( ) ln 2 f x ax x x . (1)若( ) f x 在1 x 处取得极值,求( ) f x 的单调区间; (2)若函数2( )( ) 2 f xh x xx有 1 个零点,求 a 的取值范围.
7.已知函数 21 exf x x ax a R . (1)讨论函数 exg x f x 的单调性;
(2)当 1 a 时,函数 f x 有几个零点?
8.已知函数( ) ln sin f x a x x , 0 a . (1)
1 a 时,求曲线( ) y f x 在π2x 处的切线方程; (2)
1 a 时,求不等式( ) sin1 0 f x 在区间 (0,π) 上的解集; (3)是否存在 a ,使得( ) f x 在 (0,π) 内有两个零点.若存在,求出 a 的一个取值;若不存在,说明理由.
9.已知函数 2ln 2 f x a x x a x a R . (1)当 0 a 时,讨论 f x 的单调性; (2)若函数 f x 在 1,e ( e 为自然对数的底数)上有零点,求实数 a 的取值范围.
10.处于信息化时代的现代社会,信号处理是非常关键的技术,而信号处理背后的“功臣”是数学中的正弦型函数.已知某一类型信号的波形可以用 sinx 和 sin AxA NA 进行叠加生成,即生成的波形对应函数解析式为sin( ) sinAxf x xA . (1)若 3 A ,讨论( ) f x在 (0, )上的单调性,并判断其极值点的个数(提示:3cos3 3cos 4cos x x x ); (2)若 2 A ,令 ( )xg x e ,函数 ( ) ( ) ( ) h x f x g x ,写出函数 ( ) h x 的导函数 ( ) h x在 (0, )上的零点个数,并说明理由
11.已知函数 2ln 2 f x a x x a x a R
(1)当 0 a 时,讨论 f x 的单调性; (2)若函数 f x 在1,ee ( e 为自然对数的底数)上有零点,求实数 a 的取值范围.
12.已知函数2( ) sin 1, f x x a x a R . (1)设函数 ( )( ) g x f x ,若( ) y g x 是区间 0,2 上的增函数,求 a 的取值范围; (2)当 2 a 时,证明函数( ) f x 在区间 (0, ) 上有且仅有一个零点.
13.已知函数 1ln f x x ax a Rx . (1)当 3 a 时,证明:
sin 3 f x x ; (2)若 f x 的两个零点分别为 1 2 1 2, x x x x ,证明:21 22e x x .
14.函数 e 2xf x ax a . (1)讨论函数的极值; (2)当 0 a 时,求函数 f x 的零点个数.
15.已知函数( ) ln f x x x . (1)讨论函数( ) ( ) ( 2) g x f x a x 的单调性; (2)若 ( )mf xx 有两个不等实根 1 2 1 2, x x x x ,证明:3221 2e x x.
16.已知函数2( ) 2ln ( )af x x ax R 有两个零点. (1)求 a 的取值范围. (2)记两个零点分别为 x 1 ,x 2 ,证明:1 21 x x .
17.已知函数 ln xf xx . (1)求曲线 y f x 在点1 1,e ef 处的切线方程; (2)设 g x f x k 有两个不同的零点 12, x x ,求证:21 2e x x .
18.已知 2, 13, 1x x xf xx x , ln g x x a . (1)存在0x 满足:
0 0f x g x , 0 0f x g x ,求 a 的值; (2)当 4 a 时,讨论 h x f x g x 的零点个数.
19.已知函数 ln f x x . (1)当 sin 1 g x x ,求函数 T x f x g x 在 0,1 的单调性; (2)
12h x f x bx 有两个零点1x ,2x ,且1 2x x ,求证:1 21 x x .
20.已知函数( ) 1e xaxf xa , 0 a . (1)当 1 a 时, ①求曲线( ) y f x 在 0 x 处的切线方程; ②求证:( ) f x 在 (0, ) 上有唯一极大值点; (2)若( ) f x 没有零点,求 a 的取值范围.
21.已知函数 2e 1 ,e 2.718xf x m x m R . (1)选择下列两个条件之一:①12m ;② 1 m ,判断 f x 在区间 0, 上是否存在极小值点,并说明理由; (2)已知 0 m ,设函数 1 ln g x f x mx mx .若 g x 在区间 0, 上存在零点,求实数 m 的取值范围.
22.已知 a 为实数,函数 2ln f x x ax x
(1)当 1 a 时,求曲线 y f x 在点(1,f(1))处的切线的方程:
(2)当 0 a 时,求函数 f(x)的极小值点; (3)当 1 2 a 时,试判断函数 f(x)的零点个数,并说明理由.
23.已知函数 ln 2 f x a x x . (1)若 2 a ,求曲线 y f x 在 1 x 处的切线方程; (2)若函数 f x 在 0,16 上有两个零点,求 a 的取值范围.
24.已知函数 3 22 3 6 6 ln f x x ax x a x a R . (1)讨论函数 f x 的单调性; (2)若函数 f x 有且仅有两个零点,求实数 a 的取值范围.
25.已知函数 3e xaxf x ,其中 a R . (1)讨论函数 f x 的单调性; (2)若函数 20 g x f x x x 有且仅有两个零点,求实数 a 的取值范围.