专题05 挖掘“隐零点”,破解导数压轴题-2020年高考数学压轴题之函数零点问题(解析版)

2026/1/27 19:05:28

令则又故存在故

故故又故

,. ,

在,使得

,, 递减,

, 递减, ,

递增,在

2.【广东省汕头市2019届高三上学期期末】已知函数讨论

的单调性;

的两个极值点,证明:

若,是

【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)见解析 【解析】

时,当当在在

时,时,,,

,由上,,,则,函数

,可得

,解得,,函数上,函数

,函数

,,

. 的对称轴为

上是增函数;

,函数,

是增函数;

上是增函数;

是减函数. 是增函数;

综上可得:在在

,函数证明:假设

,.

是减函数. ,由,是函数

的极值点,则,是

的两个实数根,

令,即.

令,. ,

函数即

在.

内单调递减,.

3.【东北师大附中、重庆一中、吉大附中、长春十一中等2019届高三联合模拟】已知函数

(1)若(2)若

,证明:

只有一个极值点,求的取值范围.

.

【答案】(1)详见解析;(2)【解析】 (1)当设函数当所以故而(2)设函数(i)当又故

时,,取b满足在

为,故时,

,则时,

;当

上单调递减,在的最小值,

,即, ,则,

在且等价于

,即,

时,单调递增.

上单调递增, ,则

上有唯一一个零点,

且当由于(ii)当(iii)当所以故①若因此②若因此③若又

,且在在

时,,所以时,时,若

,是

时,

的唯一极值点; 在时,

上单调递增,无极值点;

;若

单调递增.

时,

上单调递减,在为

的最小值,

时,由于在

,故

上单调递增,故时,由于上单调递增,故时,

,所以,则

只有一个零点,所以不存在极值;

,即不存在极值;

,即

时,

,所以,

而由(1)知取c满足故且当由于即

在在

有唯一一个零点;

时,

处取得极小值,在

,当

处取得极大值,

时,

有唯一一个零点,在时,故

在,当

上有两个极值点.

只有一个极值点时,的取值范围是

x+m综上,

4. 已知函数f(x)?e?x3,g?x??ln?x?1??2.

(Ⅰ)若曲线y?f?x?在点0,f?0?处的切线斜率为1,求实数m的值; (Ⅱ)当m?1时,证明:f?x??g(x)?x3. 【答案】(Ⅰ)0;(Ⅱ)见解析. 【解析】(Ⅰ)解:因为f(x)?e所以f?(x)?ex+mx+m???x3,

?3x2.……………………………………………………………1分

因为曲线y?f?x?在点0,f?0?处的切线斜率为1,

所以f??0??e?1,解得m?0.…………………………………………………2分

m??(Ⅱ)证法一:因为f(x)?ex+m?x3,g?x??ln?x?1??2,

所以f?x??g(x)?x3等价于e当m?1时,e要证ex+mx+mx+m?ln?x?1??2?0.

?ln?x?1??2?ex?1?ln?x?1??2.

?ln?x?1??2?0,只需证明ex?1?ln(x?1)?2?0.………………4分

x?1以下给出三种思路证明e思路1:设h?x??e设p?x??ex?1?x?1?ln(x?1)?2?0.

?ln?x?1??2,则h??x??ex?1?1. x?111,则p??x??ex?1??0. 2x?1?x?1?1在??1,+??上单调递增.…………………6分 x?1所以函数p?x??h??x??ex?1?11??因为h?????e2?2?0,h??0??e?1?0,

?2?所以函数h??x??ex?1?1?1?在??1,+??上有唯一零点x0,且x0???,0?. x?1?2?1,即ln?x0?1????x0?1?.………………9分 x0?1 ………………………………8分 因为h??x0??0,所以ex0+1?当x???1,x0?时,h??x??0;当x??x0,???时,h??x??0,

所以当x?x0时,h?x?取得最小值h?x0?.………………………………………10分 所以h?x??h?x0?=e0?ln?x0?1??2?x?11??x0?1??2?0. x0?1综上可知,当m?1时,f?x??g(x)?x3. ……………………………………12分 思路2:先证明ex?1?x?2?x?R?.……………………………………………5分 设h?x??ex?1?x?2,则h??x??ex+1?1.

因为当x??1时,h??x??0,当x??1时,h??x??0,

所以当x??1时,函数h?x?单调递减,当x??1时,函数h?x?单调递增. 所以h?x??h??1??0. 所以ex?1?x?2(当且仅当x??1时取等号).…………………………………7分

x?1所以要证明e?ln(x?1)?2?0,

只需证明?x?2??ln(x?1)?2?0.………………………………………………8分


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