《2022高考數(shù)學(xué) ?？碱}型 專題05 導(dǎo)數(shù)壓軸題的零點及恒成立、有解問題 理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高考數(shù)學(xué) ?？碱}型 專題05 導(dǎo)數(shù)壓軸題的零點及恒成立、有解問題 理（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考數(shù)學(xué) ?？碱}型 專題05 導(dǎo)數(shù)壓軸題的零點及恒成立、有解問題 理
1．（2018新課標(biāo)全國Ⅱ理科）已知函數(shù)．
（1）若，證明：當(dāng)時，；
（2）若在只有一個零點，求．
【解析】（1）當(dāng)時，等價于．
設(shè)函數(shù)，則．
當(dāng)時，，所以在單調(diào)遞減．
而，故當(dāng)時，，即．
①若，即，在沒有零點；
②若，即，在只有一個零點；
③若，即，由于，所以在有一個零點，
由（1）知，當(dāng)時，，所以．
故在有一個零點，因此在有兩個零點．
綜上，在只有一個零點時，．
2．（2017新課標(biāo)全國Ⅰ理科）已知函數(shù).
（1）討論的單調(diào)性；
（2）若有兩個零點，求a的取值范圍.
【解析
2、】（1）的定義域為，，
（?。┤?，則，所以在單調(diào)遞減.
（ⅱ）若，則由得.
當(dāng)時，；當(dāng)時，，
所以在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增.
又，故在有一個零點.
設(shè)正整數(shù)滿足，則.
由于，因此在有一個零點.
綜上，的取值范圍為.
【名師點睛】研究函數(shù)零點問題常常與研究對應(yīng)方程的實數(shù)根問題相互轉(zhuǎn)化.已知函數(shù)有2個零點求參數(shù)a的取值范圍，第一種方法是分離參數(shù)，構(gòu)造不含參數(shù)的函數(shù)，研究其單調(diào)性、極值、最值，判斷與其交點的個數(shù)，從而求出a的取值范圍；第二種方法是直接對含參函數(shù)進(jìn)行研究，研究其單調(diào)性、極值、最值，注意點是若有2個零點，且函數(shù)先減后增，則只需其最小值小于0，且后面還需驗證最小值兩邊存
3、在大于0的點.
3．（2015新課標(biāo)全國Ⅱ理科）設(shè)函數(shù)．
（Ⅰ）證明：在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增；
（Ⅱ）若對于任意，都有，求的取值范圍．
(Ⅱ)由(Ⅰ)知，對任意的，在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增，故在處取得最小值．所以對于任意，的充要條件是即①，設(shè)函數(shù)，則．當(dāng)時，；當(dāng)時，．故在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增．又，，故當(dāng)時，．當(dāng)時，，，即①式成立；當(dāng)時，由的單調(diào)性，，即；當(dāng)時，，即．綜上可知，的取值范圍是．
【名師點睛】(Ⅰ)先求導(dǎo)函數(shù)，根據(jù)的取值范圍討論導(dǎo)函數(shù)在和的符號即可；(Ⅱ)恒成立，等價于．由是兩個獨立的變量，可研究的值域，由(Ⅰ)可得最小值為，最大值可能是或，故只需，從而得關(guān)于的不等式，因不
4、易解出，故利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性和符號，從而得解．
1．利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點問題，一般出現(xiàn)在解答題的壓軸題中，難度較大，這類零點一般都不能直接求出數(shù)值，而是利用數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化思想和分離變量等求零點的個數(shù)或根據(jù)零點的個數(shù)求參數(shù)的取值范圍.
2．利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)恒成立問題或有解問題是近年來高考的熱點問題，這類問題往往融函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式等知識于一體，以函數(shù)知識為載體，利用導(dǎo)數(shù)為工具研究函數(shù)的性質(zhì)，如單調(diào)性、極值、最值，綜合性強(qiáng)，很好地考查了考生的分析問題和解決問題的能力，解決這類問題的關(guān)鍵是運用等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想及整體構(gòu)造法和參數(shù)分離法.
指點1：利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點問題
5、
對于含參數(shù)的函數(shù)零點的個數(shù)問題，由函數(shù)有個零點方程有個實數(shù)根函數(shù)與軸有個交點可轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題，若能分離參數(shù)，可將參數(shù)分離出來，再作出函數(shù)的圖象，根據(jù)函數(shù)的圖象特征從而求出參數(shù)的取值范圍.也可以根據(jù)函數(shù)的最值或極值的符號，即利用函數(shù)的性質(zhì)去確定函數(shù)零點的個數(shù)，此方法主要是通過數(shù)形結(jié)合的方法確定存在零點的條件.
【例1】設(shè)函數(shù),其中為自然對數(shù)的底數(shù)．
（1）若,求的單調(diào)區(qū)間;
（2）若,求證:無零點．
【解析】（1）若,則,∴．
令,則,
當(dāng)時,,即單調(diào)遞增,又,
∴當(dāng)時,單調(diào)遞減,
當(dāng)時,單調(diào)遞增．
∴的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為．
（2）當(dāng)時,，顯然無零點．
6、
當(dāng)時,
(i)當(dāng)時,，顯然無零點．
(ii)當(dāng)時，易證，∴,
∴．
令，則，
令，得，當(dāng)時，；當(dāng)時，，
故，從而，顯然無零點.
綜上,無零點．
指點2：利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)恒成立、有解問題
利用導(dǎo)數(shù)研究恒成立問題、有解問題，通常采用分類討論思想或分離參變量的方法，通過函數(shù)的單調(diào)性研究函數(shù)的最值，利用最值去研究恒成立問題、有解問題，此類問題最后都化歸為與函數(shù)最值有關(guān)的問題. 一般地，若恒成立，只需即可；若恒成立，只需即可.若存在，使得成立，只需即可；若存在，使得成立，只需即可.
【例2】已知函數(shù)，.
（1）若曲線與曲線在它們的交點處的公共切線為，求，，的值；
（2）當(dāng)時，
7、若，，求的取值范圍.
【解析】（1）設(shè)它們的公共交點的橫坐標(biāo)為，
則 .
，則，①；
，則，②.
由②得，由①得.
將，代入得，∴，.
（2）由，得，
即在上恒成立，
令 ，
則，
其中在上恒成立，
∴在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，
則，∴.
故的取值范圍是.
1．設(shè)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.
（1）求的解析式；
（2）若對任意的，關(guān)于的不等式在時有解，求實數(shù)的取值范圍.
【解析】（1）.
∵的單調(diào)遞減區(qū)間是(1,2)，∴，
解得∴.
（2）由（1）得，
當(dāng)時，≥0，∴在上單調(diào)遞增，∴.
要使關(guān)于的不等式在時有解，
即，即對任意恒成立,
只需在
8、上恒成立.
設(shè)，，則，
當(dāng)時，在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，∴.
要使在上恒成立，只需，則.
故的取值范圍是.
2．已知函數(shù)．
（1）證明：當(dāng)時，；
（2）當(dāng)時，討論關(guān)于x的方程的根的個數(shù)．
（2）①當(dāng)時，易得關(guān)于x的方程不成立；
②當(dāng)時，由可得，即，
令，則問題可轉(zhuǎn)化為討論直線與函數(shù)的圖象的交點個數(shù).
由，可得，易知恒成立，所以當(dāng)時，，單調(diào)遞減；當(dāng)時，，單調(diào)遞增，
又易知當(dāng)時，恒成立，且，
所以當(dāng)時，直線與函數(shù)的圖象有且只有一個交點，即關(guān)于x的方程有且只有一個實數(shù)根.
3．設(shè)函數(shù).
（1）討論函數(shù)的單調(diào)性；
（2）若，且在區(qū)間上恒成立，求的取值范圍.
【解析】（1）函數(shù)的定義域為，，
當(dāng)時，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減；
當(dāng)時，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減；
當(dāng)時，， 函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減，在區(qū)間上單調(diào)遞增；
當(dāng)時，，函數(shù)在上單調(diào)遞增；
當(dāng)時，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減，在區(qū)間上單調(diào)遞增.
（2）若，且在區(qū)間上恒成立，等價于在區(qū)間上.由（1）中的討論，知
當(dāng)時，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，,
即，從而得；
當(dāng)時，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，在區(qū)間上單調(diào)遞增，
2022高考數(shù)學(xué) ?？碱}型 專題05 導(dǎo)數(shù)壓軸題的零點及恒成立、有解問題 理
