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题型:简答题
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简答题 · 16 分

20.已知为实常数,函数.

(1)讨论函数的单调性;

(2)若函数有两个不同的零点

①求实数的取值范围;

②求证:.

正确答案

见解析

解析

(1)的定义域为.其导数

①当时,,函数在上是增函数;

②当时,在区间上,;在区间上,

所以是增函数,在是减函数.

(2)①由(I)知,当时,函数上是增函数,不可能有两个零点;

时,是增函数,在是减函数,此时为函数的最大值,当时,最多有一个零点,

所以,解得

此时,,且

,则

所以上单调递增,所以,即

所以的取值范围是

②证法一:

下面证明:当时, .

 ,则 .

 上是增函数,所以当时, .

即当时,..

      

  

   .

②证法二:

则:

所以函数在区间上为减函数.

,则,又

于是.

由(1)可知 .即

考查方向

本题主要考查了导数的应用——利用导数求函数单调性,根据函数的零点求参数的取值范围。

解题思路

1利用导数求函数单调性,2根据函数的零点求参数的取值范围

3构造函数求两个零点和的范围

易错点

本题必须注意函数的定义域,以及对参数进行讨论,否则求解错误。

知识点

函数单调性的判断与证明函数零点的判断和求解
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

21. 已知函数.

(I)时,求函数的零点个数;

(II)当时,若函数在区间上的最小值为,求a的值;

(III)若关于的方程有两个不同实根,求实数a的取值范围并证明:.

正确答案

(1)1;

(2)2

解析

试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)要注意对参数的讨论(3)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”.涉及对数函数,要特别注意函数的定义域.

(I)当

所以函数上单调递增;

又因为.所以函数有且只有一个零点

(II)函数的定义域是

时,

,即

所以

,即时,在[1,e]上单调递增,

所以在[1,e]上的最小值是,解得

,即时,上的最小值是,即

单调递减,在单调递增;

,不合题意;

时,上单调递减,

所以上的最小值是,解得

不合题意    综上可得

(III) 因为方程有两个不同实根,即有两个不同实根,得,令

上单调递增,上单调递减

时,取得最大值

,得当时,,而当图像如下

 即当有两个不同实根

满足

两式相加得:,两式相减地

.不妨设,要证,只需证

即证

,令

,∴函数上单调递增,而

,即

考查方向

本题考查了利用导数求含参数的零点、最值及不等式综合应用

解题思路

本题考查导数的性质,解题步骤如下:1、求导,然后解导数不等式,算极值。2、构造,转化成求函数的最值,利用“分离参数法”3、当有两个不同实根…,造

易错点

1、第二问中的易丢对a的分类讨论。

2、第三问中构造函数不正确得不到正确结论。

知识点

函数的最值及其几何意义函数零点的判断和求解
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

19.已知函数处的切线方程为.

(1)求的值;

(2)若对任意的,都有成立,求的取值范围;

(3)若函数的两个零点为,试判断的正负,并说明理由.

正确答案

(1)

(2)

(3)

解析

试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)要注意对参数的讨论(3)涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,这种思路是一般解法,往往要利用“分离参数法”.涉及对数函数,要特别注意函数的定义域.

(1)由题意得,因函数在处的切线方程为

所以,得.

(2)由(1)知对任意都成立,

所以,即对任意都成立,从而.

又不等式整理可得,令

所以,得

时,,函数上单调递增,

同理,函数上单调递减,所以

综上所述,实数的取值范围是.

(3)结论是.

证明:由题意知函数,所以

易得函数单调递增,在上单调递减,所以只需证明即可.

因为是函数的两个零点,所以,相减得

不妨令,则,则,所以

即证,即证

因为,所以上单调递增,所以

综上所述,函数总满足成立.

考查方向

本题考查了利用导数的几何意义,利用导数求含参数的函数单调区间,分类讨论讨论点大体可以分成以下几类:

1、根据判别式讨论;

2、根据二次函数的根的大小;

3、定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;

4、求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;

5、多次求导求解等.

解题思路

本题考查导数的性质,解题步骤如下:

1、求导,然后解导数不等式,算极值。

2、对参数分类讨论求得单调区间。

3、涉及恒成立问题,转化成求函数的最值,利用“分离参数法”

易错点

1、第二问中恒成立问题,转化为求函数的最值,最值如何求解。

2、第三问中构造函数不正确得不到正确结论。

知识点

函数零点的判断和求解导数的几何意义不等式恒成立问题
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

13.设是定义在上的奇函数,且,设 若函数有且只有一个零点,则实数的取值范围是________.

正确答案

解析

是定义在上的奇函数,且

f(0)=0,解得m=-1

=2x+,

则当x>1时,函数为增函数,且当x1时,g(x)

当x 1时,函数为减函数,且当x1时,g(x) 

得,g(x)=t,做出图像如下,即图像只有一个交点可得实数的取值范围是

考查方向

本题主要考查了函数与方程的思想,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与函数单调性、周期性、对称型、奇偶性等知识点交汇命题。

解题思路

函数与方程的思想,将函数的零点转化为方程的解、两个函数的交点,用函数的图形来处理。

易错点

1、对零点概念、方程与函数的思想理解不到位,不能准确地转化为函数来处理。

2、本题不容易理解有且只有一个零点含义,从而造成求解上的不精确。。

知识点

函数奇偶性的性质函数零点的判断和求解
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

12.若函数f(x)=+(a-2e)x有三个不同的零点,则实数a的取值范围是(   )

A(e,+∞)

B(0,e)

C[1,e)

D(0,+∞)

正确答案

D

解析

由f(x)=0知,当x=0时,等式不成立;当x 0时有,设,则 知g(x)在上递减且,在(0,1)上递增上递增,根据两函数的图像知当a>0时两个函数有三个交点。因此函数f(x)=+(a-2e)x有三个不同的零点,则实数a的取值范围是(0,+∞)。故A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所以选D选项。

考查方向

本题主要考查了函数的零点问题,近几年高考出现的频率很高,常与指数、幂函数、对数函数等一起考查零点问题。

解题思路

把函数f(x)的零点问题转化为两个函数的交点问题,再利用函数的导数探究单调性,从而探索出两个函数的有三个交点时a的取值范围。

A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所以选D选项。

易错点

难于构造出两个函数的交点问题。

知识点

函数零点的判断和求解
下一知识点 : 二次函数的零点问题
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