【专题】导数在研究函数零点中的应用
[知识储备]
确定函数f(x)的零点所在区间的常用方法:
(1)零点存在性定理:首先看函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是否连续,再看是否有 f(a)·f(b)<0.若有,则函数y=f(x)在区间(a,b)内必有零点
(2)数形结合法: 通过画函数图象(怎么作草图?),观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断.
类型一、研究函数零点的个数
??x-2,x≤0,例1.函数f(x)=?
?2x-6+ln x,x>0?
2
的零点个数是__ __.
类型二、求参数的值或范围
例2.若函数f(x)=xln x-a有两个零点,则实数a的取值范围为________.
类型三、研究函数图像的交点个数
1
例3、已知函数f(x)=ln x,g(x)=x2+a(a为常数),直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且l与
2函数f(x)图象的切点的横坐标为1.
(1)求直线l的方程及a的值;
(2)当k>0时,试讨论方程f(1+x2)-g(x)=k的解的个数.
1
x例4、 已知函数f?x??lne?a(a为常数)是实数集R上的奇函数.
?? (1)求a的值; (2) 讨论关于x的方程
类型四、函数存在点零点或方程有解问题
例5、若方程x?ax?9x?0在?1,3?上有实数解,求a的取值范围.
32lnx?x2?2ex?m的根的个数. f(x)
跟踪练习:若方程x?6x?9x?10?a在?1,3?上有实数解,求a的取值范围.
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小结:已知函数有零点(方程有根)求参数取值范围常用的方法
(1)直接法:直接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范围. (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决.
(3)先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.
2
【针对性练习】
1.f?x??x2?2x零点的个数是________.
2.方程2x3?6x2?7?0在区间?0,2?内的实数个数是___________.
m
3.设函数 f(x)=ln x+,m ∈R.
x
(1)当m=e(e为自然对数的底数)时,求 f(x)的极小值;
x
(2)讨论函数g(x)=f′(x)-零点的个数.
3
4.已知f(x)=2ln(x+a)-x-x在x=0处取得极值. (1)求实数a的值.
(2)若关于x的方程f(x)+b=0在区间[-1,1]上恰有两个不同的实数根,求实数b的取值范围.
3
2
5.若g(x)?6lnx?m,问是否存在实数m,使得y= f(x)=?x?8x的图象与
y=g(x)的图象有且只有两个不同的交点?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
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