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- 2021-05-13 发布
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含参导函数零点问题的几种处理方法
方法一:直接求出,代入应用
对于导函数为二次函数问题,可以用二次函数零点的基本方法来求。
(1)因式分解求零点
例1 讨论函数的单调区间
解析:即求的符号问题。由可以因式分
方法二:猜出特值,证明唯一
对于有些复杂的函数,有些零点可能是很难用方程求解的方法求出的,这时我们可以考虑用特殊值去猜出零点,再证明该函数的单调性而验证其唯一性。
例4 讨论函数,,的极值情况
解析:,只能解出的一个零点为,其它的零点就是的根,不能解。
例5(2011高考浙江理科)设函数
(Ⅰ)若为的极值点,求实数
(Ⅱ)求实数的取值范围,使得对任意的恒有成立(注:为自然对数),
方法三:锁定区间,设而不求
对于例5,也可以直接设函数来求,
①当时,对于任意的实数,恒有成立②当,由题意,首先有解得由,但这时会发现 的解除了外还有=0的解,显然无法用特殊值猜出。
令,注意到,,
且=。
故在及(1,3e)至少还有一个零点,又在(0,+∞)内单调递增,所以函数在内有唯一零点,但此时无法求出此零点怎么办。我们可以采取设而不求的方法,记此零点为,则。 从而,当时,;当时,;当时,,即在内单调递增,在内单调递减,在内单调递增。所以要使对恒成立,只要
成立。
,知(3)将(3)代入(1)得,又,注意到函数在[1,+∞)内单调递增,故。再由(3)以及函数在(1.+ +∞)内单调递增,可得。由(2)解得,。所以综上,a的取值范围为。
例6 已知函数是奇函数,且图像在(e为自然对数的底数)处的切线斜率为3
(1) 求的值
(2) 若,且对任意恒成立,求的最大值。
例7 (2009高考全国Ⅱ理科)设函数有两个极值点,
且,(I)求的取值范围,并讨论的单调性;(II)证明:
方法四:避开求值,等价替换。
对于有些函数的零点问题,可能用方法一、二、三都无法解决,这是我们可以考虑回避求其零点。
避开方法:放缩不等式
例8 设函数
(Ⅰ)若,求的单调区间
(Ⅱ)若当求的取值范围。
与例8类似,下面的2010高考全国Ⅱ理科的最后一题,也是这样的处理方法。
设函数.
(Ⅰ)证明:当时,;
(Ⅱ)设当时,,求a的取值范围.