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文档简介
2025二轮复习专项训练10零点问题[考情分析]在近几年的高考中,函数与方程、不等式的交汇是考查的热点,常以指数函数、对数函数以及三角函数为载体考查函数的零点(方程的根)问题,难度较大,多以压轴题出现.【练前疑难讲解】一、判断零点个数问题利用导数研究函数的零点(1)如果函数中没有参数,一阶导数求出函数的极值点,判断极值点大于0、小于0的情况,进而判断函数零点个数.(2)如果函数中含有参数,往往一阶导数的正负不好判断,先对参数进行分类,再判断导数的符号,如果分类也不好判断,那么需要二次求导,判断二阶导数的正负时,也可能需要分类.二、由零点个数求参数范围已知零点个数求参数范围时(1)根据区间上零点的个数估计函数图象的大致形状,从而推导出导数需要满足的条件,进而求出参数满足的条件.(2)也可以先求导,通过求导分析函数的单调性,再依据函数在区间内的零点情况,推导出函数本身需要满足的条件,此时,由于函数比较复杂,常常需要构造新函数,通过多次求导,层层推理得解.一、单选题1.(2023·全国·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是(
)A. B. C. D.2.(2024·全国·模拟预测)已知函数恰有一个零点,且,则的取值范围为(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二下·四川遂宁·阶段练习)已知函数,则下列结论正确的是(
)A.函数存在三个不同的零点B.函数既存在极大值又存在极小值C.若时,,则的最小值为D.若方程有两个实根,则4.(2024·重庆·一模)已知函数,则在有两个不同零点的充分不必要条件可以是(
)A. B.C. D.三、填空题5.(2024·四川泸州·二模)若函数有零点,则实数的取值范围是.6.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若方程有三个不同的实根,则实数的取值范围是.四、解答题7.(2024·浙江杭州·二模)已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若函数有两个极值点,(ⅰ)求实数的取值范围;(ⅱ)证明:函数有且只有一个零点.8.(22-23高三上·河北唐山·阶段练习)已知函数.(1)若函数有两个零点,求的取值范围;(2)设是函数的两个极值点,证明:.【基础保分训练】一、单选题1.(23-24高二下·辽宁本溪·期中)若过点可以作曲线的两条切线,则(
)A. B.C. D.2.(22-23高三上·山东济南·期末)已知函数,关于的方程至少有三个互不相等的实数解,则的取值范围是(
)A. B.C. D.3.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知函数,若函数有两个零点,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.二、多选题4.(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知函数,则(
)A.1是的极小值点B.的图象关于点对称C.有3个零点D.当时,5.(2023·山东德州·模拟预测)已知函数,下列结论正确的是(
)A.若函数无极值点,则没有零点B.若函数无零点,则没有极值点C.若函数恰有一个零点,则可能恰有一个极值点D.若函数有两个零点,则一定有两个极值点6.(2023·吉林通化·模拟预测)已知函数,下列结论中正确的是(
)A.是的极小值点B.有三个零点C.曲线与直线只有一个公共点D.函数为奇函数三、填空题7.(24-25高三上·四川成都·开学考试)设函数,若有三个零点,则的取值范围是.8.(2023·广东广州·一模)若过点只可以作曲线的一条切线,则的取值范围是.9.(23-24高二下·北京朝阳·期中)已知函数恰有两个零点,则实数的取值范围是四、解答题10.(24-25高三上·北京·开学考试)已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)求的零点个数.(3)在区间上有两个零点,求的范围?11.(22-23高三上·湖北·期末)已知函数.(1)若,求的极小值.(2)讨论函数的单调性;(3)当时,证明:有且只有个零点.12.(23-24高二上·湖南长沙·阶段练习)已知函数.(1)当,求的单调区间;(2)若有三个零点,求的取值范围.【能力提升训练】一、单选题1.(2023·河北石家庄·一模)已知在上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.2.(2023·四川成都·二模)已知函数,若关于的方程有且仅有4个不同的实数根,则实数的取值范围为(
)A. B. C. D.3.(2024·全国·模拟预测)已知函数,,若函数恰有6个零点,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.二、多选题4.(23-24高二下·山东济宁·期中)已知函数,则(
)A.有两个极值点B.有一个零点C.点是曲线的对称中心D.直线是曲线的切线5.(23-24高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)已知三次函数有三个不同的零点,函数.则(
)A.B.若成等差数列,则C.若恰有两个不同的零点,则D.若有三个不同的零点,则6.(2023·湖南·模拟预测)函数(e为自然对数的底数),则下列选项正确的有(
)A.函数的极大值为1B.函数的图象在点处的切线方程为C.当时,方程恰有2个不等实根D.当时,方程恰有3个不等实根三、填空题7.(2023·山东济宁·一模)已知函数,若在上有解,则的最小值.8.(22-23高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)已知函数在区间上存在零点,则的最小值为.9.(23-24高三上·江苏苏州·开学考试)已知函数有三个不同的零点,,,且,则实数a的取值范围是;的值为.四、解答题10.(2022·天津·高考真题)已知,函数(1)求曲线y=fx在处的切线方程;(2)若曲线y=fx和y=g(i)当时,求的取值范围;(ii)求证:.11.(24-25高三上·广东·开学考试)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围;(3)若对任意恒成立,求的取值范围.12.(2023·广东梅州·一模)已知函数.(1)当时,求函数的单调区间;(2)若,讨论函数的零点个数.
2025二轮复习专项训练10零点问题[考情分析]在近几年的高考中,函数与方程、不等式的交汇是考查的热点,常以指数函数、对数函数以及三角函数为载体考查函数的零点(方程的根)问题,难度较大,多以压轴题出现.【练前疑难讲解】一、判断零点个数问题利用导数研究函数的零点(1)如果函数中没有参数,一阶导数求出函数的极值点,判断极值点大于0、小于0的情况,进而判断函数零点个数.(2)如果函数中含有参数,往往一阶导数的正负不好判断,先对参数进行分类,再判断导数的符号,如果分类也不好判断,那么需要二次求导,判断二阶导数的正负时,也可能需要分类.二、由零点个数求参数范围已知零点个数求参数范围时(1)根据区间上零点的个数估计函数图象的大致形状,从而推导出导数需要满足的条件,进而求出参数满足的条件.(2)也可以先求导,通过求导分析函数的单调性,再依据函数在区间内的零点情况,推导出函数本身需要满足的条件,此时,由于函数比较复杂,常常需要构造新函数,通过多次求导,层层推理得解.一、单选题1.(2023·全国·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是(
)A. B. C. D.2.(2024·全国·模拟预测)已知函数恰有一个零点,且,则的取值范围为(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二下·四川遂宁·阶段练习)已知函数,则下列结论正确的是(
)A.函数存在三个不同的零点B.函数既存在极大值又存在极小值C.若时,,则的最小值为D.若方程有两个实根,则4.(2024·重庆·一模)已知函数,则在有两个不同零点的充分不必要条件可以是(
)A. B.C. D.三、填空题5.(2024·四川泸州·二模)若函数有零点,则实数的取值范围是.6.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若方程有三个不同的实根,则实数的取值范围是.四、解答题7.(2024·浙江杭州·二模)已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)若函数有两个极值点,(ⅰ)求实数的取值范围;(ⅱ)证明:函数有且只有一个零点.8.(22-23高三上·河北唐山·阶段练习)已知函数.(1)若函数有两个零点,求的取值范围;(2)设是函数的两个极值点,证明:.参考答案:题号1234答案BABDBCD1.B【分析】写出,并求出极值点,转化为极大值大于0且极小值小于0即可.【详解】,则,若要存在3个零点,则要存在极大值和极小值,则,令,解得或,且当时,,当,,故的极大值为,极小值为,若要存在3个零点,则,即,解得,故选:B.2.A【分析】先将函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,然后利用导数的几何意义及建立关于的不等式,即可得解.【详解】由可得,要使恰有一个零点,只需函数的图象与直线相切.设切点坐标为.由,可得,则切线方程为,即,故需使.由可得,解得.故选:A3.BD【分析】求导后,结合f'x正负可得单调性;利用零点存在定理可说明零点个数,知A错误;根据极值定义可知B正确;采用数形结合的方式可求得CD正误.【详解】定义域为R,,当时,f'x<0;当时,f'∴fx在,上单调递减,在上单调递增;对于A,,,,∴fx在区间和内各存在一个零点;当时,,,恒成立;∴fx对于B,由单调性可知:的极小值为,极大值为,B正确;对于C,,作出图象如下图所示,可知方程存在另一个解,若当时,,则,C错误;对于D,方程有两个实根等价于与有两个不同交点,作出图象如下图所示,结合图象可知:,D正确.故选:BD.4.BCD【分析】将问题转化为,令,利用导数讨论的单调性,求出,由在有2个不同零点的充要条件为,从而作出判断.【详解】因为,令,则,令,则,注意到,令,解得,所以当时,,单调递增,当时,,单调递减,则,且当趋近于或时,都趋近于,若在有2个不同零点的充要条件为函数与图象在第一象限有2个交点,所以,即有2个零点的充要条件为,若符合题意,则对应的取值范围为的真子集,结合选项可知:A错误,BCD正确;故选:BCD.5.【分析】利用导数说明函数的单调性,即可求出函数的最大值,依题意只需,即可求出参数的取值范围.【详解】函数的定义域为,又,所以当时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减,所以,又时,时,又函数有零点,所以,即,所以实数的取值范围是.故答案为:6.【分析】通过求导得出函数的单调性和极值,即可得出有三个实根时实数的取值范围.【详解】由题意,在中,,当时,解得或,当即时,单调递减,当即,时,单调递增,∵,,当,方程有三个不同的实根,∴即,故答案为:.【点睛】易错点点点睛:本题考查函数求导,两函数的交点问题,在研究函数的图象时很容易忽略这个条件.7.(1)答案见解析;(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析【分析】(1)求出函数的导函数,再分、、三种情况,分别求出函数的单调区间;(2)(ⅰ)由(1)直接解得;(ⅱ)结合函数的最值与零点存在性定理证明即可.【详解】(1)函数的定义域为,且,当时,恒成立,所以在单调递减;当时,令,即,解得,,因为,所以,则,所以当时,当时,当时,所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减;当时,此时,所以时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减.综上可得:当时在单调递减;当时在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减;当时在上单调递增,在上单调递减.(2)(ⅰ)由(1)可知.(ⅱ)由(1)在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,所以在处取得极大值,在处取得极小值,又,所以,则,又,又,所以在上没有零点,又,则,则,,则,所以,所以在上存在一个零点,综上可得函数有且只有一个零点.8.(1)(2)证明过程见解析.【分析】(1)根据函数零点定义,结合常变量分离法、构造函数法,结合导数的性质进行求解即可;(2)根据所证明不等式的结构特征,构造新函数,结合导数的性质进行求解即可.【详解】(1),该方程有两个不等实根,由,所以直线与函数的图象有两个不同交点,由,当时,单调递减,当时,单调递增,因此,当时,,当,,如下图所示:所以要想有两个不同交点,只需,即的取值范围为;(2)因为是函数的两个极值点,所以,由(1)可知:,不妨设,要证明,只需证明,显然,由(2)可知:当时,单调递增,所以只需证明,而,所以证明即可,即证明函数在时恒成立,由,显然当时,,因此函数单调递减,所以当时,有,所以当时,恒成立,因此命题得以证明.【点睛】关键点睛:常变量分离构造新函数,利用新函数的单调性求解证明是解题的关键.【基础保分训练】一、单选题1.(23-24高二下·辽宁本溪·期中)若过点可以作曲线的两条切线,则(
)A. B.C. D.2.(22-23高三上·山东济南·期末)已知函数,关于的方程至少有三个互不相等的实数解,则的取值范围是(
)A. B.C. D.3.(23-24高二上·湖南长沙·期末)已知函数,若函数有两个零点,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.二、多选题4.(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知函数,则(
)A.1是的极小值点B.的图象关于点对称C.有3个零点D.当时,5.(2023·山东德州·模拟预测)已知函数,下列结论正确的是(
)A.若函数无极值点,则没有零点B.若函数无零点,则没有极值点C.若函数恰有一个零点,则可能恰有一个极值点D.若函数有两个零点,则一定有两个极值点6.(2023·吉林通化·模拟预测)已知函数,下列结论中正确的是(
)A.是的极小值点B.有三个零点C.曲线与直线只有一个公共点D.函数为奇函数三、填空题7.(24-25高三上·四川成都·开学考试)设函数,若有三个零点,则的取值范围是.8.(2023·广东广州·一模)若过点只可以作曲线的一条切线,则的取值范围是.9.(23-24高二下·北京朝阳·期中)已知函数恰有两个零点,则实数的取值范围是四、解答题10.(24-25高三上·北京·开学考试)已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)求的零点个数.(3)在区间上有两个零点,求的范围?11.(22-23高三上·湖北·期末)已知函数.(1)若,求的极小值.(2)讨论函数的单调性;(3)当时,证明:有且只有个零点.12.(23-24高二上·湖南长沙·阶段练习)已知函数.(1)当,求的单调区间;(2)若有三个零点,求的取值范围.参考答案:题号123456答案BCAABADABC1.B【分析】设切点点,写出切线方程,将点代入切线方程得,此方程有两个不同的解,利用导数求b的范围.【详解】在曲线上任取一点,,所以曲线在点处的切线方程为.由题意可知,点在直线上,可得,令函数,则.当时,,此时单调递减,当时,,此时单调递增,所以.设,所以,所以当时,ℎ'x>0,ℎx当时,ℎ'x<0,ℎx所以,所以,所以,当时,,所以,当时,,所以,的图象如图:由题意可知,直线与的图象有两个交点,则.故选:B2.C【分析】画出图象,解方程可得,或,因为,根据图象分类讨论,或时,时,时,三种情况下根的情况即可.【详解】解:由题知,(且),所以,故在上,,单调递减,且,即,在上,,单调递减,在上,,单调递增,有,画图象如下:
由至少有三互不相等的实数解,即至少有三个互不相等的实数解,即或至少有三个互不相等的实数解,由图可知,当或时,与有一个交点,即有一个实数解,此时需要至少有两个互不相等的实数解,即,解得故或;当时,无解,舍;当时,,此时有两个不等实数解,有两个不等实数解,共四个不等实数解,满足题意.综上:或.故选:C3.A【分析】函数有两个零点,即函数的图象与的图象有两个交点,由导数判断函数的单调性、极值,由函数图象的交点个数得的范围.【详解】函数有两个零点,即函数的图象与的图象有两个交点,函数的定义域为R,,令,解得,,的变化情况如下表:-0+单调递减单调递增所以,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,故当时,有极小值,令gx=0,解得当时,gx<0;当时,gx当无限趋向于负无穷大时,无限趋向于0;当无限趋向于正无穷大时时,无限趋向于正无穷大,由此作出函数的大致图象:由图象得:当时,交点为0个;当或时,交点为1个;当时,交点为2个.若函数的图象与的图象有两个交点,则由图可知,实数的取值范围为.故选:A.4.AB【分析】利用导数求函数极值点判断选项A;通过证明得函数图象的对称点判断选项B;利用函数单调性判断选项C;利用单调性比较函数值的大小判断选项D.【详解】对于A,函数,,令,解得或,故当时f'x>0,当x∈0,1时,f'x则在上单调递增,在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,故1是的极小值点,故A正确:对于B,因为,所以的图象关于点对称,故B正确;对于C,,易知的单调性一致,而,故至多有2个零点,故C错误;对于D,当时,,而在上单调递增,故,故D错误.故选:AB.5.AD【分析】画出可能图象,结合图象判断选项即可.【详解】
,设若函数无极值点则,则,此时,即,所以,没有零点,如图①;若函数无零点,则有,此时,当时,先正再负再正,原函数先增再减再增,故有极值点,如图②;若函数恰有一个零点,则,此时,先正再负再正,原函数先增再减再增,有两个极值点,如图③;若函数有两个零点,则,此时,先正再负再正,函数先增再减再增,有两个极值点,如图④;所以AD正确.故选:AD.6.ABC【分析】对于A,利用导数,结合极小值点的定义,可得答案;对于B,利用导数研究函数的单调性,结合零点的存在性定理,可得答案;对于C,根据切线的求解方程,利用导数检测,可得直线为函数的切线,结合图象,可得答案;对于D,整理函数解析式,利用奇函数的定义,可得答案.【详解】由函数,则求导可得,令,解得或,可得下表:极大值极小值则是的极小值点,故A正确;,,由,,显然函数在分别存在一个零点,即函数存在三个零点,故B正确;联立,消去可得,化简可得,则该方程组存在唯一实根,故C正确;令,,故D错误.故选:ABC.7.【分析】根据分段函数得出根,再应用指对数转化结合换元法求解即可.【详解】因为,所以
且,零满足点,即,故目标式,令且,则上式,令,则,,故在内单调递增,则.故答案为:8.【分析】根据导数几何意义,设切点坐标为,则得切线方程,过点,则,构造函数,确定函数的单调性及取值情况,即可得的取值范围.【详解】解:函数的定义域为,则,设切点坐标为,则切线斜率为,故切线方程为:,又切线过点,则,设,则得,或,则当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,所以,又时,,时,,所以有且只有一个根,且,则,故的取值范围是.故答案为:.9.【分析】由题意可得即有两个不等的实数解,令,求出导数和单调区间、极值、最值,画出图象,通过图象即可得到结论.【详解】函数恰有两个零点等价于即有两个不等的实数解,令,,当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增;当时,,在处取极大值,极大值为,且极大值也为的最大值;当时,,当时,,画出的图象如下:由图可得当时,与有两个交点,即方程有两个实数根,函数有两个零点;故答案为:10.(1)的单调减区间为:;单调增区间为:,(2)1个(3)【分析】(1)对函数求导,利用导数正负与原函数的关系求解即可;(2)结合(1)问的单调性,求出函数的值域,结合零点存在定理即可求解.(3)将零点问题转化为函数交点问题,求出在区间上的值域即可求解.【详解】(1)由题可得:,令,解得:或,令f'x<0令,解得:或;所以的单调减区间为:;单调增区间为:,(2)因为的单调减区间为:;单调增区间为:,,由于,则在上无零点;由于,则在上无零点;由于,则在上存在唯一零点;综上,函数在上存在唯一零点.(3)若在区间上有两个零点,则函数与在区间上有两个交点;由(1)知,在上单调递增,上单调递减;,,,所以函数与在区间上有两个交点,则,即在区间上有两个零点,则的范围为11.(1)(2)答案见解析(3)证明见解析【分析】(1)先求导,判断函数单调性,找到极小值点,求出极小值.(2)求出,再求导,根据分类讨论,判断函数单调性.(3)由导数为零,可找出极值点及单调区间,取并判断符号,根据零点存在定理可得结论.【详解】(1)当时,的定义域为,,在区间递减;在区间递增.所以当时,取得极小值.(2)的定义域为,.令,当时,恒成立,所以即在上递增.当时,在区间即递减;在区间即递增.(3)当时,,由(2)知,在上递增,,所以存在使得,即.在区间,递减;在区间递增.所以当时,取得极小值也即最小值为,由于,所以.,,根据零点存在性定理可知在区间和,各有个零点,所以有个零点.12.(1)单调递减区间为,单调递增区间为(2)【分析】(1)利用导数研究函数的单调性即可得到答案;(2)由,把函数的零点个数问题等价转化为,两个函数的交点个数问题,令,利用导数法研究函数的单调性和极值,进而结合函数图象得到实数的取值范围.【详解】(1)将代入可得,其定义域为R,则.和都在R上增函数,所以在R上单调递增且,因此,当时,f'x<0,函数当x∈0,+∞时,f'综上所述,函数的单调递减区间为,单调递增区间为0,+∞.(2)(2)由得,,令,则,时,单调递减;时,单调递增;x∈2,+∞时,由单调性可知,当时,;当时,;当时,取得极小值,即;当时,取得极大值,即.所以y=gx和的大致图象如下:综上所述,若有三个零点,则的取值范围为.【能力提升训练】一、单选题1.(2023·河北石家庄·一模)已知在上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.2.(2023·四川成都·二模)已知函数,若关于的方程有且仅有4个不同的实数根,则实数的取值范围为(
)A. B. C. D.3.(2024·全国·模拟预测)已知函数,,若函数恰有6个零点,则实数的取值范围是(
)A. B. C. D.二、多选题4.(23-24高二下·山东济宁·期中)已知函数,则(
)A.有两个极值点B.有一个零点C.点是曲线的对称中心D.直线是曲线的切线5.(23-24高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)已知三次函数有三个不同的零点,函数.则(
)A.B.若成等差数列,则C.若恰有两个不同的零点,则D.若有三个不同的零点,则6.(2023·湖南·模拟预测)函数(e为自然对数的底数),则下列选项正确的有(
)A.函数的极大值为1B.函数的图象在点处的切线方程为C.当时,方程恰有2个不等实根D.当时,方程恰有3个不等实根三、填空题7.(2023·山东济宁·一模)已知函数,若在上有解,则的最小值.8.(22-23高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)已知函数在区间上存在零点,则的最小值为.9.(23-24高三上·江苏苏州·开学考试)已知函数有三个不同的零点,,,且,则实数a的取值范围是;的值为.四、解答题10.(2022·天津·高考真题)已知,函数(1)求曲线y=fx在处的切线方程;(2)若曲线y=fx和y=g(i)当时,求的取值范围;(ii)求证:.11.(24-25高三上·广东·开学考试)已知函数.(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围;(3)若对任意恒成立,求的取值范围.12.(2023·广东梅州·一模)已知函数.(1)当时,求函数的单调区间;(2)若,讨论函数的零点个数.参考答案:题号123456答案DAAABCABDBD1.D【分析】将问题化为与有两个不同的交点,利用导数研究单调性、值域,即可求参数范围.【详解】由,则,故,要使原方程在有两个不等实根,即与有两个不同的交点,由,令,则,,则,所以在上递增,上递减,故,又趋向于0时,趋向负无穷,趋向于正无穷时,趋向0,所以,要使与有两个不同的交点,则,所以.故选:D2.A【分析】令,方程可化为或有四个不同实数根,借助导数研究的单调性与最值,数形结合即可判断的取值范围.【详解】设,则,又,所以,则或.①当时,,求导得.当时,,即函数在上单调递增;当时,,即函数在上单调递减.因为,所以.又,当且时,;当时,.②当时,,,根据以上信息,作出函数的大致图象如图所示.
观察图像可得:函数的图象与函数的图象仅有1个交点,所以函数的图象与函数的图象有3个交点,则,所以实数的取值范围为.故选:A3.A【分析】先利用导数研究当时,函数的图象和性质,结合对数函数的图象及绝对值的意义作出函数的大致图象,然后根据题意及一元二次方程根的分布得到关于的不等式,解不等式即可得到实数的取值范围.【详解】当时,,,令,得,当时,f'x>0,单调递增,当时,f'x<0,又,,当趋近于时,趋近于0,结合对数函数的图象及绝对值的意义可作出函数的图象如图所示.
令,则,数形结合可知要使ℎx有6个零点,则有两个不相等的实数根、,不妨令,有如下两种情况:若,但,故排除此种情况,若,对于二次函数开口向上,又,则,得,综上,实数的取值范围是.故选:A【点睛】关键点点睛:解决此类问题需注意以下几点:(1)会转化,即会将问题转化为方程的根的问题,然后利用函数、方程、不等式的关系进行解答;(2)会作图,即会根据基本初等函数的图象、图象的平移变换法则或函数与导数的关系画出相关函数的大致图象;(3)会观察,即会利用数形结合思想列方程(组)或不等式(组).4.ABC【分析】利用导数研究函数的单调性,结合极值点的概念、零点的存在性定理即可判断AB;根据奇函数图象关于原点对称和函数图象的平移变换即可判断C;根据导数的几何意义即可判断D.【详解】A:,令得或,令得,所以在,上单调递增,上单调递减,所以时取得极值,故A正确;B:因为,,,所以函数只在上有一个零点,即函数只有一个零点,故B正确;C:令,该函数的定义域为,,则是奇函数,是的对称中心,将的图象向上移动一个单位得到的图象,所以点是曲线的对称中心,故C正确;D:令,可得,又,当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.故选:ABC.【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用导数研究函数的性质和函数图象的平移变换,其中选项C,构造函数,奇函数图象关于原点对称推出的对称性是解决本题的关键.5.ABD【分析】对于A,由题意可得有两个不同实根,则由即可判断;对于B,若成等差数列,则,从而结合即可判断;对于C,若恰有两个零点,则或必为极值点,分类讨论即可判断;对于D,由韦达定理即可判断.【详解】,,,对称中心为,对A:因为有三个零点,所以必有两个极值点,所以,,A正确;对B,由成等差数列,及三次函数的中心对称性可知,所以,又,故,所以,所以,故B正确;对C:,即,若恰有两个零点,则或必为极值点;若为极值点,则该方程的三个根为,,,由一元三次方程的韦达定理可知:;若为极值点,同理可得,故C错;对D:由韦达定理,得,即,故D正确.故选:ABD.【点睛】关键点点睛:判断C选项得关键是得出或必为极值点,由此即可顺利得解.6.BD【分析】求出函数的导数,利用导数探讨极大值判断A;利用导数的几何意义求出切线方程判断B;分析函数性质并结合函数图象判断CD作答.【详解】对于A:,在区间,上,,单调递增,在区间上,,单调递减,所以的极大值为,A错误;对于B:,,则函数图象在点处的切线方程为,即,B正确;对于C、D:因为在上递增,在上递减,,,在上递增,且在上的取值集合为,在上的取值集合为,因此函数在上的取值集合为,的极大值为,的极小值为,作出函数的部分图象,如图,观察图象知,当或时,有1个实数根;当或时有2个实数根;当时,有3个实数根,C错误,D正确.故选:BD【点睛】思路点睛:研究方程根的情况,可以通过转化,利用导数研究函数的单调性、最值等,借助数形结合思想分析问题,使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.7.【分析】确定点在直线上,,设,求导得到导函数,确定单调区间计算最值得到答案.【详解】设函数在上的零点为,则,所以点在直线上.设为坐标原点,则,其最小值就是到直线的距离的平方,所以,设,则,当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增;所以,,所以的最小值为.故答案为:【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求最值,零点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中将转化为点到直线的距离的平方,再利用导数求最值是解题的关键.8.【分析】设零点为,将方程看作点在直线上,而的最小值代表含义即是直线到点的距离,根据点到直线距离公式列式求解即可.【详解】设函数的零点为,则,则点在直线上.因为零点存在,则,即,令,,令,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以当时,,所以,的最小值为.故答案为:【点睛】思路点睛:某函数出现零点与双参数问题时,常见思路为将零点当作常数,则零点所对应方程就成为关于双参数的直线方程,将所求问题转换为该直线与某点的位置关系问题进行求解.(注意:虽然零点在找直线方程时当作常数看待,但得到问题所需解析式后,零点取值范围将影响解析式取值范围,这也就是零点范围的作用.)9.1【分析】①令,则方程有两个不等的实根,,数形结合,根据的图象得出结果;②由韦达定理代入求值即可.【详解】由,令,∴,令,,当时,,单调递增;当时,,单调递减,当时,.作出大致图象如下,要使原方程有三个不同的零点,
(*)式关于t的一元二次方程有两个不等的实根,,其中,,令,∴,
且,,,∴,故答案为:;1.【点睛】求解复合函数零点问题的方法:(1)此类问题与函数图象结合较为紧密,在处理问题的开始要作出两个图像;(2)若已知零点个数求参数的范围,则先估计关于的方程中解的个数再根据个数与的图像特点,决定参数的范围.10.(1)(2)(i);(ii)证明见解析【分析】(1)求出可求切线方程;(2)(i)当时,曲线和有公共点即为在上有零点,求导后分类讨论结合零点存在定理可求.(ii)曲线和有公共点即,利用点到直线的距离得到,利用导数可证,从而可得不等式成立.【详解】(1),故,而,曲线在点处的切线方程为即.(2)(i)当时,因为曲线和有公共点,故有解,设,故,故在上有解,设,故在上有零点,而,若,则恒成立,此时在上无零点,若,则在上恒成立,故在上为增函数,而,,故在上无零点,故,设,则,故在上为增函数,而,,故在上存在唯一零点,且时,;时,;故时,;时,;所以在上为减函数,在上为增函数,故,因为在上有零点,故,故,而,故即,设,则,故在上为增函数,而,故.(ii)因为曲线
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