专题六 重温高考压轴题----函数零点问题集锦
函数方程思想是一种重要的数学思想方法,函数问题可以利用方程求解,方程解的情况可借助于函数 的图象和性质求解?高考命题常常以基本初等函数为载体,主要考查以下三个方面:
(1)零点所在区间一-
零点存在性定理;(2)二次方程根的分布问题;(3)判断零点的个数问题;(4)根据零点的情况确定参数 的值或范围;(5)根据零点的情况讨论函数的性质或证明不等式等 .本专题精选高考压轴题及最新高考模拟 压轴题,形成函数零点问题集锦,例题说法,高效训练,进一步提高处理此类问题的综合能力
【典型例题】
类型一已知零点个数,求参数的值或取值范围
r
QI
例1.【2018年理新课标I卷】已知函数- - ' …若g (x)存在2个零点,则a的取值范围是
A. [ -, 0) B. [0 , +? C. [
+R)
D. [1 , +R)
【答案】C
【解析】 画出函数X^-7:的图像在y轴右侧的去掉,再画出直线=-',之后上下移动,可以发现当直线过 点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点, 即方程取有两个解,也就是函数 忒遼有两个零点,此时满足 --,即一一,故选C.
例2.【2018年理数全国卷II】已知函数冗才 -
.
(1 )若??二证明:当J㈡时,.-;
(2)若?]在也“吨只有一个零点,求■■.
【答案】(1)见解析(2)「 【解析】
(1 )当?.二一时,決逬4二等价于你产一
-_ ■.
1
设函数织閃-(护中丁陌i,则胪住 一 —「一
- - ■.
当■=-时,出進览:氐血,所以独年詢在肚:单调递减. 而机遲=鳥 故当 m时,忒媳:匹G:」,即峨谒匹 (2)设函数i和細
-
.
代述在艸咔旳只有一个零点当且仅当诚迸:在谕*p只有一个零点.
(i) 当叙心址:时,::⑷::i;,邂罚没有零点; (ii)
当.「::.)时,魁J: -'-.
当E阴;时,孑録沪为;当沁口弦詔::两时,烬::;[,).: 所以毬迫在:道担单调递减,在 徉屛明:单调递增.
故;:.].1 :是址斫在「- 的最小值.
① 若 D:M,即刃雌牛讨心在-- 没有零点;
② 若述遵:我,即 二-,逾比在(',曲:只有一个零点;
③ 若就逐程叽即;],由于 疋;=L,所以筑闾在輕彩;有一个零点,
由(1)知,当?二:时,「::,所以-“一.一一一-一——「.——-一- 故和;⑴:在f肆』加;::有一个零点,因此赋埴在加.“懐)有两个零点.
综上,尤曲在糾心£只有一个零点时, -].
类型二利用导数确定函数零点的个数
例3.【2018年全国卷II文】已知函数于宓-丄“ - ZU H 1;?
(1 )若??二-:,求.泸笛的单调区间; (2 )证明:宾;'沈只有一个零点.
【答案】(1) f (乂)在(-于鼻一2存),(3+2<1, +8)单调递增,在(齐一2頁,手+ 2頁)单调递减. (2) f (x)只有一个零点.
2
【解析】
(1) _ :.当
3
当 a=3 时,f (x) = ? 「 :, f z(x) =:-「一 一:.令 f '(x) =0 解得 x=: _ :或 x=
x (-oo^ — 2\\'3)U^^ + 2苗,+ a)时,f ' (x) >0 ;当 x(£ — 2空3,玄 + 2冉)时,f ' (x) <0.故 f (x)在(-op $- 2丫3),($ +氛:3, +8)单调递增,在(亲一2需,$ + 2再)单调递减.
(2) 由于,所以打彳:=“等价于—— --.
设 9 何二;二+ ■ - 3d,则 g ' (x) =:.;:+:: ; >0 仅当 x=0 时 g ' (x) =0,所以 g 单调
递增.故g (x)至多有一个零点,从而 f (x)至多有一个零点.
又 f( 3a-1) =- 一 — - — — , f (3a+1) = ■,故 f (x)有一个零点.
综上,f( x)只有一个零点.
类型三 挖掘“隐零点”,证明不等式
2
例4.【2017课标II,理】已知函数 f x ax ax xln x,且f x 0 .
(1)求 a ;
2
2
⑵证明:f x存在唯一的极大值点 x0,且e f x0
2 .
【答案】(1)a 1; (2)证明略. 【解析】
x)在(-o + o)3
(