
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
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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o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•|Wj考真题)函数/'(x)=d+or+2存在3个零点,则”的取值范围是()
A.(-a),-2)B.C.(T,-l)D.(-3,0)
2.(2024・全国•模拟预测)已知函数f(x)=2”一丘—6恰有一个零点七,且b>上>0,则与
的取值范围为()
(In2)C'ftl-lln2n2,+C°1JD-([i-lni2n2,+C°J
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/(X)既存在极大值又存在极小值
C.若xe上,+oo)时,/(x)max=-^,贝的最小值为2
D.若方程“x)=Z有两个实根,贝小㈠山图
4.(2024・重庆・一模)已知函数〃x)=e,+V—2d-依,则在(0,+“)有两个不同零点
的充分不必要条件可以是()
A.e-2<tz<e-lB.e-lva<e
C.evave+1D.e+lvave+2
三、填空题
5.(2024・四川泸州•二模)若函数/(尤)=lnx-Lx+a有零点,则实数。的取值范围
e
是.
6.(2024・全国•模拟预测)已知函数g(x)=x2e£-xe-e“,若方程g(x)=上有三个不同的实
根,则实数上的取值范围是.
四、解答题
7.(2024•浙江杭州・二模)已知函数〃x)=aln(尤+2)-;x2(aeR).
(1)讨论函数〃尤)的单调性;
⑵若函数有两个极值点,
(回)求实数。的取值范围;
(回)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/(x)=(x-l)lnx-x2+ox(aeR).
(1)若函数y=F'(x)有两个零点,求。的取值范围;
(2)设网,无2是函数/(X)的两个极值点,证明:玉+%>2.
【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(1,。)可以作曲线y=ln(x+l)的两条切线,贝|
A.]n2<b<2B.b>ln2
C.Q<b<ln2D.b>l
2.(22-23高三上•山东济南•期末)已知函数〃%)=煮,关于x的方程
[〃切2-2(a+l)〃尤)+/+2〃=0至少有三个互不相等的实数解,则”的取值范围是(
A.[1,+8)B.(-l,o)u(l,+00)
C.(―1,O)U[1,+oo)D.(―oo,0)U(l,+oo)
3.(23-24高二上•湖南长沙•期末)已知函数〃元)=(x+l)e-,,若函数/(%)有两个零
点,则实数。的取值范围是()
A.1制B-[°4]C-[I00]D。[hl
二、多选题
4.(24-25高三上•江西九江•开学考试)已知函数“力=2/_3/,贝|()
A.1是〃尤)的极小值点
B.””的图象关于点&,-£|对称
C.g(x)=/(x)+l有3个零点
D.当0<x<l时,/(x2-l)>/(x-l)
5.(2023•山东德州•模拟预测)已知函数“力=1+6+小",下列结论正确的是()
A.若函数“X)无极值点,则〃尤)没有零点
B.若函数“力无零点,则外力没有极值点
C.若函数f(元)恰有一个零点,则/'(x)可能恰有一个极值点
D.若函数/(无)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〃"=三+3/—9尤-10,下列结论中正确的是
A.尤=1是/'(X)的极小值点
B.〃x)有三个零点
C.曲线y=〃x)与直线>=-12尤-11只有一个公共点
D.函数y=〃x—l)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〃x)=若〃x)=C有三个
零点项<%2<工3,则一+一十工3的取值范围是____.
%]x2
8.(2023・广东广州•一模)若过点(0力)S>0)只可以作曲线>=?的一条切线,则6的取值
范围是.
9.(23-24高二下•北京朝阳,期中)已知函数〃尤)=In—依+1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〃x)=(x-l)e'-x2.
(1)求函数的单调区间;
⑵求〃尤)的零点个数.
⑶g(x)=/(x)r”在区间上有两个零点,求机的范围?
11.(22-23高三上•湖北・期末)已知函数/'(x)=(尤-a)lnx-尤+a-3(。eR).
(1)若a=0,求/(x)的极小值.
⑵讨论函数尸(x)的单调性;
(3)当。=2时,证明:/(x)有且只有2个零点.
12.(23-24高二上,湖南长沙•阶段练习)已知函数/(尤)=f-x+1-ael
⑴当。=—1,求f(x)的单调区间;
⑵若/(无)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)已知一“=o在x«0,E)上有两个不相等的实数根,则实
数。的取值范围是()
C.l,e2eD.l,e^
,、一(%+2)—JTI—1,%W—1
2.(2023・四川成都•二模)已知函数/(X)=2,),若关于元的方程
(2x+2)e~x—m,x>-1
"(x)]2—(疗+3)/(x)+2+3根=0有且仅有4个不同的实数根,则实数加的取值范围
-xex+1,x<0
3.(2024•全国•模拟预测)已知函数"%)=<11八,
inx——,x>0
4
M元)="(犬)于-2硝x)+4(oeR),若函数g)恰有6个零点,则实数。的取值范围是
()
A.['|,+00]B.[m,dC.(1,+co)D.(0,+oo)
二、多选题
4.(23-24高二下•山东济宁・期中)已知函数/(x)=d—x+1,则()
A./(X)有两个极值点
B.“X)有一个零点
C.点(0,1)是曲线y=〃x)的对称中心
D.直线y=2x是曲线y=〃x)的切线
5.(23-24高三下•重庆沙坪坝•阶段练习)已知三次函数”无)=加+/+6+3有三个不同
的零点电,电,芍(%<代<刊),函数g(x)=/(x)T.则()
A.3ac<l
B.若占,马,瑞成等差数列,则”(—1,0)5。」)
C.若g(尤)恰有两个不同的零点,则〃=
3a
D.若g(x)有三个不同的零点田2,,3年<才2<4),则片+考+考=/;+[+9
6.(2023•湖南•模拟预测)函数〃尤)=e,(d-x+l)(e为自然对数的底数),则下列选项正
确的有()
A.函数〃x)的极大值为1
B.函数的图象在点(L〃l))处的切线方程为2e尤-y-e=O
a
C.当八三时,方程〃x)=左恰有2个不等实根
e
D.当时,方程,(耳=左恰有3个不等实根
e
三、填空题
7.(2023•山东济宁•一模)已知函数/'(x)=ajx2-若〃x)=0在|,e上有
解,则的最小值
8.(22-23高三下•重庆沙坪坝•阶段练习)已知函数八%)=。(111%-1)+0+1卜在区间3,63]
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/(x)=(lnx)2-oxIn%+一有三个不同的
10.(2022•天津・高考真题)已知a,Z?eR,函数/(x)="-asinx,g(x)=b«
⑴求曲线y=/(%)在(0"(0))处的切线方程;
⑵若曲线y=/(%)和y=g(%)有公共点,
(i)当a=0时,求6的取值范围;
(ii)求证:储+/>e
1L(24-25高三上•广东•开学考试)已知函数
/(x)=x2+alnx-(a+2)x,g(x)=xlnx-x-a+l,aGR.
⑴讨论〃元)的单调性;
⑵若g(%)有两个零点,求。的取值范围;
⑶若/(九)+lNg(X)+aliu对任意%之1恒成立,求〃的取值范围.
12.(2023•广东梅州•一模)已知函数=-2ax)lnx+gx2.
⑴当。=1时,求函数“X)的单调区间;
(2)若。>£,讨论函数“力的零点个数.
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o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•|Wj考真题)函数/'(x)=d+or+2存在3个零点,则”的取值范围是()
A.(-a),-2)B.C.(T,-l)D.(-3,0)
2.(2024・全国•模拟预测)已知函数f(x)=2”一丘—6恰有一个零点七,且b>上>0,则与
的取值范围为()
(In2)C'ftl-lln2n2,+C°1JD-([i-lni2n2,+C°J
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〃x)存在三个不同的零点
B.函数/(尤)既存在极大值又存在极小值
C.若时,/(x)max=-^,贝!b的最小值为2
D.若方程〃司=上有两个实根,贝1]人(-
4.(2024・重庆・一模)已知函数/'(0=/+/-2彳2—依,则在(0,+8)有两个不同零点
的充分不必要条件可以是()
A.e-2<a<e-lB.e-lva<e
C.evave+1D.e+lvave+2
三、填空题
5.(2024・四川泸州•二模)若函数/(尤)=lnx-Lx+a有零点,则实数。的取值范围
e
是.
6.(2024・全国•模拟预测)已知函数g(x)=x2e£-xe-e“,若方程g(x)=上有三个不同的实
根,则实数上的取值范围是.
四、解答题
7.(2024•浙江杭州・二模)已知函数〃x)=aln(尤+2)-;x2(aeR).
(1)讨论函数〃尤)的单调性;
⑵若函数〃x)有两个极值点,
(回)求实数。的取值范围;
(回)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/(x)=(x-l)lnx-x2+ox(aeR).
(1)若函数y=F'(x)有两个零点,求。的取值范围;
(2)设网,无2是函数/(X)的两个极值点,证明:玉+%>2.
参考答案:
题号1234
答案BABDBCD
1.B
【分析】写出/''(x)=3/+。,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】f(x)=x3+ax+2,贝1]/'0)=3/+。,
若/(X)要存在3个零点,则f(x)要存在极大值和极小值,则。<0,
令f\x)=3x2+a=0,解得x=-或
?,+8时,f\x)>0,
且当xe
故的极大值为了,极小值为了
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
6〉上>0建立关于毛的不等式,即可得解.
【详解】由/'(同=0可得2*=履+6,要使恰有一个零点,只需函数g(x)=2'的图象
与直线>=丘+6相切.
设切点坐标为伍,2-).由g(x)=2工,可得g<x)=2,ln2,则切线方程为
y-2&=2&ln2•(x-飞),即y=(2而In2)尤+2'°(1—尤0In2),
故需使左=2及ln2,b=2^(1-%ln2).
由b>上>0可得2%。一/山2)>2Mln2,解得/<.
故选:A
3.BD
【分析】求导后,结合广(X)正负可得/'(X)单调性;利用零点存在定理可说明了(X)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】/'(X)定义域为R,r(;0=3+'+2=_"-2)《+1),
.•.当xe(-8,-L)52,+8)时,f'(x)<0;当xe(-l,2)时,f'(x)>0;
.•./3)在(-8,-1),(2,+8)上单调递减,在(-1,2)上单调递增;
对于A,/(-l)=-e<0,/(2)=^>0,/(-2)=e2>0,
/⑺在区间(-2,-1)和(-1,2)内各存在一个零点;
当尤>2时,x2+x-l>0,ex>0,・・./(x)>0恒成立;
・••/(久)有且仅有两个不同的零点,A错误;
对于B,由〃尤)单调性可知:的极小值为〃-1)=-e,极大值为〃2)=1,B正
确;
对于C,〃2)=与,,作出图象如下图所示,可知方程=3存在另一个解
ee
若当xeR+e)时,f(x)1rax=",则”民,2],C错误;
对于D,方程/(力=k有两个实根等价于/(x)与y=左有两个不同交点,
作出“X)图象如下图所示,
D正确.
故选:BD.
4.BCD
【分析】将问题转化为+--2x,令g(x)=H+/-2x(x>0),利用导数讨论g。)的
XX
单调性,求出g(x)mm,由/(x)在(0,+8)有2个不同零点的充要条件为a>e-1,从而作出
判断
【详解】因为/(x)=e'+x3-2x2-ax{x>0),
令“无)=0,贝普=《+/一2x,
x
令g(x)=i-x2-2x(尤>0),
x
l、xe*—e'+—2/(e'+2x~)(x—1)
则17b8(X)=-------p-------=------储------,
注意到e*+2x2>0,令g'(x)=0,解得x=l,
所以当x>l时,g'(x)>0,g(x)单调递增,
当0<x<l时,g'(x)<0,g(x)单调递减,
贝1J以月血。=g6=e-L且当无趋近于。或+8时,g(x)都趋近于+8,
若/Q)在(0,+e)有2个不同零点的充要条件为函数,=g(x)与'=a图象在第一象限有2
个交点,
所以。>e-1,即/(元)有2个零点的充要条件为a>e-l,
若符合题意,则对应的取值范围为(e-L+e)的真子集,
结合选项可知:A错误,BCD正确;
故选:BCD.
5.[0,+co)
【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/(x)1mx之0,
即可求出参数的取值范围.
【详解】函数/(x)=lnx-Lx+a的定义域为(。,+8),
e
I]p-X
又广(x)=L-L=—,所以当0<x<e时尸(尤)>0,当x>e时/(刈<0,
xeex
所以/(X)在(o,e)上单调递增,在(e,+口)上单调递减,
所以,(x)1mx=/(e)=a,又xf0时/'CO-x-+8时/(元)-_<»,
又函数/(尤)=lnx-』无+。有零点,所以/'(x)1rax20,即。20,
所以实数。的取值范围是[0,行).
故答案为:[0,+(»)
6.(0,5e2)
【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上的取值范围.
【详解】由题意,
在g(%)=x2ex-xex-ex>g'(x)=e*(x?+x-2),
当g'(x)=0时,解得尤=-2或1,
当g'(x)<0即-2<x<l时,g(x)单调递减,
当g'(x)>0即x<—2,x>l时,g(x)单调递增,
22211
Eg(-2)=(-2)e^-(-2)e-2-e'=5e",g(l)=-e-e=-e,
当M-2,g(尤)=(彳2_彳_1)什0,
方程g(x)=上有三个不同的实根,
S10<k<g(-2)即0<左<5b2,
故答案为:(0,5片2).
【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
容易忽略同-2,g(x)=(x2-x-l)e^0这个条件.
7.⑴答案见解析;
⑵(0)-l<a<0;(0)证明见解析
【分析】(1)求出函数的导函数,再分aV-1、-l<a<0,a20三种情况,分别求出函数
的单调区间;
(2)(0)由(1)直接解得;(回)结合函数的最值与零点存在性定理证明即可.
【详解】(1)函数〃x)=aln(x+2)YgeR)的定义域为(—2,内),
一(x+1)+〃+1
且「(无)=
2*%+2
当aK-1时,八力4。恒成立,所以/(%)在(-2,+a))单调递减;
当一IvavO时,令/'(x)=。,BP-(x+1)2+«+1=0,解得%=-五+1-1,
%2=+1-1,
因为一IvavO,所以Ova+l<l,则-2<-42+1-1<-1,
所以当工£(—2,-+l—1)时f(x)<0,
当无£(-Ja+1—1,Ja+1-1)时—>0,
当x£(&+1-1,+8)时f\x)<0,
所以/(%)在卜2,-1)上单调递减,在(7a+1-1,Ja+1—1)上单调递增,
在(Ja+1—1,+oo)上单调递减;
当。>0时,此时-J〃+1-1V-2,
所以无£(—2,Ja+1-l)时/r(x)>0,当%£(血+1-1,+8)时/f(x)<0,
所以/(%)在卜2,Ja+1—1)上单调递增,在(Ja+1-1,+8)上单调递减.
综上可得:当a<-l时/(%)在(-2,y)单调递减;
当—1vav0时f(x)在卜2,-Ja+1—lj上单调递减,
在卜Ja+1—1,Ja+1—1)上单调递增,在(Ja+1—1,+8)上单调递减;
当a20时/(%)在卜2,-1)上单调递增,在(,a+1-1,+8)上单调递减.
(2)(0)由(1)可知一IvavO.
(团)由(1)于(%)在卜2,-Ja+1-1)上单调递减,
在(-V^TT-1,V^TT-1)上单调递增,在(&TT-1,+8)上单调递减,
所以/(%)在片而I-1处取得极大值,在%=-而!-1处取得极小值,
又一IvavO,所以Ova+l<l,则1<J〃+1+1<2,
又/(*)极大值=/(Ja+1-1)=Hn(Ja+l+1-1)<0,
所以/(X)在卜,UT,+℃)上没有零点,
444
又一则「<一4,则0<康<厂,-2<e5_2<eT_2,
/4\2
则0<e»-2<4,
\7
/4A/4y
所以/靛-2=4--1e«-2>0,所以〃力在(-2,-而I-1)上存在一个零点,
kJJ
综上可得函数/(X)有且只有一个零点.
8.(1)(2,+oo)
(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)/(无)=(尤_])ln%_x2+依0(无)=]_L+inx_2x+a=0,
该方程有两个不等实木艮,由=l---Flnx—2x+a=0nci=2XH----In尤一1,
XX
所以直线y=a与函数g(x)=2x+:-lnx-1的图象有两个不同交点,
由8(尤)=2尤+,31=8,()=2-3」=2/-0=»+1甲-1),
当xe(O,l)时,g[x)<0,g(x)单调递减,
当尤e(l,e)时,g<x)>0,g(x)单调递增,因此g(x)1nhi=g(l)=2,
当XfO时,g(X)f+8,当Xf+co,g(x)f+oo,
如下图所示:
即。的取值范围为(2,+8);
(2)因为x”尤2是函数〃x)的两个极值点,
所以/'(%)=/(%)=。,由(1)可知:g(xl)=g[x2)=a,不妨设0<为<1<%,
要证明西+苫2>2,只需证明苫2>2-玉,显然2-玉>1,
由(2)可知:当时,g(x)单调递增,所以只需证明g(w)>g(2一%),
而g(%)=g(x2)=。,所以证明g(与)>g(2-菁)即可,
即证明函数〃(x)=g(x)-g(2-x)>0在尤e(O,l)时恒成立,
X,1,1、(c\A\4(1)2](ifT
由"(1)=4%+——Inx------bln(2-x)-4n0(%)=------------------,
尤2—龙/(2—%)
显然当xe(O,l)时,〃(x)<0,因此函数/i(x)=g(x)-g(2-x)单调递减,
所以当0<x<l时,有Mx)>〃⑴=0,所以当。<玉<1时,gG)>g(2—菁)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(1⑼可以作曲线y=ln(x+l)的两条切线,贝。
()
A.ln2<Z?<2B.Z?>ln2
C.0<Z?<ln2D.b>l
2.(22-23高三上•山东济南•期末)已知函数了(同=u,关于尤的方程
[/(无)了-2(a+l)/(无)+1+24=0至少有三个互不相等的实数解,则a的取值范围是()
A.[1,+co)B.(-LO)u(l*)
c.(TO)ui)D.1,+co)
3.(23-24高二上•湖南长沙•期末)已知函数/(x)=(x+l)ex-a,若函数/(x)有两个零
点,则实数"的取值范围是()
A.1别B.6]C.LD.p+oo)
二、多选题
4.(24-25高三上•江西九江•开学考试)己知函数〃x)=2d-3/,则()
A.1是〃尤)的极小值点
B.的图象关于点对称
C.g(x)=〃x)+l有3个零点
D.当0<x<l时,/(x2-l)>/(x-l)
5.(2023•山东德州•模拟预测)已知函数〃力=,+依+6卜,,下列结论正确的是()
A.若函数/(尤)无极值点,则/(X)没有零点
B.若函数〃x)无零点,则没有极值点
C.若函数了(尤)恰有一个零点,则F(x)可能恰有一个极值点
D.若函数元)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〃力=尤3+3/—9尤-10,下列结论中正确的是
()
A.x=l是的极小值点
B.〃x)有三个零点
C.曲线y=〃x)与直线>=-12尤-11只有一个公共点
D.函数y=F(x—l)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A》)J"?;:::;,若〃x)=C有三个
零点玉</<%3,则,+,+%3的取值范围是____.
玉x2
8.(2023・广东广州•一模)若过点(0力)(10)只可以作曲线>=金的一条切线,则匕的取值
范围是.
9.(23-24高二下•北京朝阳•期中)已知函数〃尤)=hr-依+1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〃尤)=(%-1户-日
⑴求函数的单调区间;
⑵求〃尤)的零点个数.
⑶g(x)=/(x)-根在区间上有两个零点,求机的范围?
11.(22-23高三上•湖北•期末)己知函数/'(x)=(尤-a)lnx-尤+a—3(aeR).
⑴若4=0,求若尤)的极小值.
⑵讨论函数((X)的单调性;
⑶当。=2时,证明:/(X)有且只有2个零点.
12.(23-24高二上•湖南长沙•阶段练习)已知函数〃司=f-x+1-ael
(1)当。=—1,求f(x)的单调区间;
⑵若/(无)有三个零点,求。的取值范围.
参考答案:
题号123456
答案BCAABADABC
1.B
【分析】设切点点P(r,ln(r+1)),写出切线方程,将点(L。)代入切线方程得
6==+ln(f+l),此方程有两个不同的解,利用导数求b的范围.
【详解】在曲线y=ln(x+l)上任取一点+y'=-^-,
所以曲线y=ln(x+l)在点尸处的切线方程为y-ln(f+l)=T(xT).
由题意可知,点。力)在直线y-ln(f+l)=21aT)上,可得6=g+ln(f+l),
1_f2
令函数/(^)=^-j+ln(r+l)=y—j-l+ln(r+l),ZG(-1,+o5),
./\—21t—1
则/(')=即+百=许-
当一iw时,r(o<o,此时/■(“单调递减,
当然1时,尸⑺>0,此时〃。单调递增,
所以/⑺皿=/")=ln2.
设Zz(x)=lnx-l+L(x>0),
X
所以"8=:一]=三二
所以当%>1时,h'(x)>0,h(%)在(1,+8)上单调递增,
当0<尤<1时,»(%)<0,五(%)在(0,1)上单调递减,
所以人⑺之硝)二0,
所以InxNl—',
x
2211
所以/(。=---l+ln(r+l)>---1+1----=--,
t+1t+1t+1t+1
当,f—1时,所以〃。一+8,
2
当尤一+8时,-一ojn«+l)f+8,所以
y=/«)的图象如图:
由题意可知,直线>与/(,)的图象有两个交点,则b>ln2.
故选:B
2.C
【分析】画出〃无)图象,解方程[/(x)T—2(Q+1)/(%)+4+2Q=0可得J(%)=a或
/(%)=〃+2,因为。+2>々,根据图象分类讨论,々<0或"=1时,04〃〈1时,a>1时,三种情况
下根的情况即可.
【详解】解:由题知/(%)=京',(%>0且
a(xelnx-e
所以/(司=]「不,
(elnX)
故在(0.1)上,f'(x)<0,/(x)单调递减,
且加YO,
即/⑺=『<0,
在(i,e)上"'⑺<oj(x)单调递减,
在(e,+8)上,f'(x)>0J(x)单调递增,
有〃e)=l,
画图象如下:
由[〃切2-2(。+1)〃尤)+4+2a=0至少有三互不相等的实数解,
即(〃尤)-4("尤)-(a+2))=0至少有三个互不相等的实数解,
即〃x)=a或〃x)=a+2至少有三个互不相等的实数解,
由图可知,当。<0或。=1时,y=〃x)与>=a有一个交点,
即/(x)=a有一个实数解,
此时需要/(力=。+2至少有两个互不相等的实数解,
即&+2>1,解得〃>-1
故一IvavO或。=1;
当0Wa<1时"(X)=。无解,舍;
当a>l时,a+2>3,
此时〃x)=a有两个不等实数解,
/(x)=a+2有两个不等实数解,
共四个不等实数解,满足题意.
综上:-IvavO或々21.
故选:C
3.A
【分析】函数〃尤)有两个零点,即函数g(x)=(x+l)e*的图象与>的图象有两个交
点,由导数判断函数g(x)的单调性、极值,由函数图象的交点个数得。的范围.
【详解】函数〃尤)有两个零点,即函数g(x)=(x+l)e"的图象与>的图象有两个交
点,
函数g(x)的定义域为R,
g,(x)=ex+(x+l)e'=(x+2)ex,
令g'(x)=。,解得尤=-2,
g'(x),g(x)的变化情况如下表:
X-2(-2,+oo)
g'(x)-0+
g(x)单调递减单调递增
e2
所以,函数g(x)在区间(-8,-2)上单调递减,在区间(-2,+⑹上单调递增,
故当x=—2时,有极小值g(-2)=-三,
令g(x)=0,解得%=一1,
当光<一1时,g{x)<0;当)>-1时,g{x)>0,
当尤无限趋向于负无穷大时,g(x)=(x+l)e*=r=无限趋向于0;当x无限趋向于正无
穷大时时,g(x)无限趋向于正无穷大,
由此作出函数g(x)的大致图象:
由图象得:当时,交点为0个;
当。=-■^或a20时,交点为1个;
e
当-±<。<。时,交点为2个.
e
若函数g(x)=(x+l)e"的图象与y=。的图象有两个交点,
则由图可知,实数0的取值范围为1J,。].
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/(尤)+/(1-尤)=-1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.
2
【详解】对于A,函数/(X)=2/_3/,r(x)=6x-6x=6x(x-l),令1f(x)=0,解得
%=0或%=1,
故当工£(0,0)时广(%)>0,当久E(0,1)时,尸(%)<0,当久E(1,+8)时广(%)〉0,
则/(X)在(-8,0)上单调递增,在(0,1)上单调递减,在(1,+8)上单调递增,
故1是“X)的极小值点,故A正确:
对于B,因为
y(x)+/(l—尤)=2尤3—3尤2+2(1—无)3—3(1—%)2=2_?—3尤2+2—6%+6为2—2尤3_3+6%-3无2=—1
所以“X)的图象关于点\,-£|对称,故B正确;
对于C,g(x)=/(x)+l=2x3-3%2+l,易知g(x)"(x)的单调性一致,而g(l)=O,
故g(x)=/(x)+l至多有2个零点,故C错误;
对于D,当0〈无<1时,—1〈尤2—1〈无一i<o,而在(—1,0)上单调递增,故
f(x2-l)<f(^-l),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.
若函数f(x)无极值点则,贝l]A=(a+2)2-4(〃+6)40,
此时储-4b+4V0,BPa2-4b<-4,所以/(x)=(/+办+6)e*>0,没有零点,如图①;
若函数/(X)无零点,则有。2-46<0,止匕时片一46+4<4.
当片一仞+4>。时,/'(X)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/(X)恰有一个零点,贝02_伤=0,
此时02一4〃+4=4>0,尸(x)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“X)有两个零点,则/-4)>0,此时笛-4b+4>4>0,/'(X)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〃x)=V+3d—9x-10,则求导可得/(X)=3X2+6X-9=3(X+3)(X-1),
令/'(x)=0,解得无=一3或1,可得下表:
(-CO,-3)-3(Tl)1
+0—0+
极大值、极小值
则尤=1是的极小值点,故A正确;
丁(尤)极大=/(一3)=(一3Y+3x(-3)2-9x(-3)-1。=17,
,(龙)板小=/(l)=『+3xl2—9x1-10=75,
/(-5)=(-5)3+3x(-5)2-9x(-5)-10=-15,/(3)=33+3x32-9x3-10=17,
显然函数八%)在(-5,-3),(-3,1),(1,3)分别存在一个零点,即函数〃尤)存在三个零点,故B
正确;
v—3%29%10
)y--12x-H一,消去、可得炉+3尤2+3X+1=0,化简可得(x+厅=0,
则该方程组存在唯一实根x=-l,故C正确;
令g(x)=/(x-1)=(x-1)+3(x-1)—9(x—1)—10=x3—12x+l,
g(-x)=—x3+12x+1—g(x),故D错误.
故选:ABC.
7.pe+1,e2+2
【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.
,八.\||lnx|,O<x<e~
【详解】因为,所以为<%<X3
I2-Inx,x>e
—<玉<1<兀2<e<%<e2且1叫+lnx=0,
e2
-cc2c
零满足点一1叫=lnx2=2—ln%3=C(0<C<1),即e=xpe=x2,e~=x3,
故目标式=小+00+62菖,令e-c=f且此[:,1
则上式=;+6+1,,
令y=;+(e2+l)f,贝ljy=-J+e2+l,'e,故y'=-J+e?+1>0
y在内单调递增,贝IJy=;+(e2+l)te(2e+g,e2+2).
故答案为:|^2e+1,e2+2^
8.[
【分析】根据导数几何意义,设切点坐标为则得切线方程
22
过点(0/)3>0),则6=普,构造函数万⑺哈,
确定函数的单调性及取值情况,即可得6的取值范围.
【详解】解:函数y后的定义域为R,则设切点坐标为
则切线斜率为左=9,故切线方程为:y-飞=上m(x-x°),
e与e与e与、7
又切线过点(。,6)仍>0),则万一兴=三产(一%)=6=9,
设〃(x)=《,则”(x)=x(2-x)=o得,x=o或尤=2,
exeA
贝ij当xe(f,O)时,〃(x)<0,函数/z(x)单调递减,
当xe(O,2)时,砥力>0,函数Jx)单调递增,
当xe(2,y)时,〃(x)<0,函数/z(x)单调递减,
4
所以〃(0)=0,M2)=r,
e
又无->一00时,/l(x)f+co,尤—+8时,力(无)一0,
所以6=另有且只有一个根,且b>0,则匕>《,故6的取值范围是(W,+8
e&e[e
故答案为:
9.(0,1)
1r>y_|_1113y_|_1
【分析】由题意可得了。)=0即。=上山有两个不等的实数解,令g(x)=^求出导
XX
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/(X)=Inx-奴+1恰有两个零点等价于"X)=0即a=笠」有两个不等的实
数解,
令gQ)=也担(x>0)
X
当x>l时,g'(无)<0,g(x)在。,内)上单调递减;
当0〈尤<1时,g'(x)>0,g(x)在(0,1)上单调递增;
当x=l时,g'(x)=。,g(x)在x=l处取极大值,极大值为g⑴=1,且极大值也为/(x)的最
大值;
当》=工时,gO)=0,当xf+8时,g(x)-0,
e
画出g(x)的图象如下:
由图可得当0<。<1时,y=g(x)与y=a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:(0,1)
10.(l"(x)的单调减区间为:(o,ln2);单调增区间为:(-8,0),(ln2,+s)
(2)1个
rVe1
⑶『三一"J
【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/(x)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,求出了(元)在区间-1,:上的值域即可求解.
【详解】⑴由题可得:/'(x)=xe=2x=xC-2),
令/解得:x=。或x=ln2,
令/(x)<0,解得:0<x<ln2;
令广食)>0,解得:x<0或x>ln2;
所以/(x)的单调减区间为:(0/n2);单调增区间为:(F,0),(ln2,『)
(2)因为/(x)的单调减区间为:(0,ln2);单调增区间为:(-8,0),(ln2,+s),
由于/(。)=-1<0,则/(无)在(一*0)上无零点;
由于/(ln2)=2(ln2-l)-(ln2)2<0,则/(x)在(0,In2)上无零点;
由于/⑵=e?-4>0,则/(x)在(In2,2)上存在唯一零点;
综上,函数/(x)在R上存在唯一零点.
(3)若g(x)=/(x)-根在区间-1,1上有两个零点,则函数y=/(x)与>=机在区间
-1,;上有两个交点;
由(1)知,/(x)在(-1,0)上单调递增,(0,g)上单调递减;
所以函数y=/(x)与了=根在区间上有两个交点,则一XL3nl<_i,
12」24
即g(x)=/(x)-根在区间-1,1上有两个零点,则力的范围为普-卜1
L」/
11.(1)-4
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