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隐零点问题--2024届高考数学拓展 解析版

隐零点问题--2024届高考数学拓展 解析版

隐零点问题--2024届高考数学拓展解析版--第1页隐零点问题1(2023·荆门模拟)设函数f(x)=ex+bsinx,x(-π,+).若函数f(x)在(0,f(0))处的切线的斜率为2.(1)求实数b的值;(2)求证:f(x)存在唯一的极小值点x0,且f(x0)>-1.【答案】(1)解:f(x)=ex+bsinx,f(x)=ex+bcosx,由导数的几何意义知,f(x)在(0,f(0))处的切线的斜率k=f(0)=e0+bcos0=1+b,由已知k=1+b=2,解得b=1.(2)证明由(1)得f(x)=ex+sinx,x(-π,+),f(x)=ex+cosx,令g(x)=ex+cosx,x(-π,+),则g(x)=ex-sinx,当x(-π,0]时,ex>0,sinx0,g(x)=ex-sinx>0,当x(0,+)时,ex>1,sinx1,g(x)=ex-sinx>0,当x(-π,+)时,g(x)>0,g(x)在区间(-π,+)上单调递增,2+cos-π2>0,2=e-π2=e-π又g(-π)=e-π+cos(-π)=1eπ-1<0,g-π存在唯一x0-π,-π2,0+cosx使g(x0)=ex0=0,又g(x)在区间(-π,+)上单调递增,x=x0是g(x)在(-π,+)上的唯一零点,f(x)=ex+cosx在区间(-π,+)上单调递增,且f(x0+cosx0)=ex0=0,当x(-π,x0)时,f(x)<0,f(x)在区间(-π,x0)上单调递减;当x(x0,+)时,f(x)>0,f(x)在区间(x0,+)上单调递增,f(x)存在唯一极小值点x0.0+cosx又ex0=0,ex0=-cosx0,f(x0+sinx0)=

导数压轴题之隐零点问答题专辑含答案解析纯word版

(2)证明:f(x)存在唯一极大值点xo,0<f(x_{0})< \frac {1}{4}.【解答】(1)解:f(x)=e^{x}(ae^{x}-a-x)\geqslant 0,因为e^{x}>0,所以ae^{x}-a-x \ge 0恒成立,即a(e^{x}-1)\ge x恒成立,x=0时,显然成立,x>0时,e^{x}-1>0,故只需a \ge \frac {x}{e^{x}-1}在(0,+\infty)恒成立,令h(x)= \frac {x}{e^{x}-1},(x>0),h'(x)= \frac {(1-x)e^{x}-1}{(e^{x}-1)^{2}}<0,故h(x)在(0,+\infty)递减,而\lim _{x \rightarrow 0} \frac {x}{x-1} \lim _{x \rightarrow 0} \frac {1}{x}=1,故a \ge 1,x<0时,e^{x}-1<0,故只需a \le \frac {x}{e^{x}-1}-在(- \infty ,0)恒成立,令g(x)= \frac {x}{e^{x}-1},(x<0),g'(x)= \frac {(1-x)e^{x}-1}{(e^{x}-1)^{2}}>0,故h(x)在(- \infty ,0)递增,血\lim _{x \rightarrow 0} \frac {x}{x-1}= \lim _{x \rightarrow 0} \frac {1}{x}=1,故a \le 1,综上:a=1;(2)证明:由(1)f(x)=e^{x}(e^{x}-x-1),故f'(x)=e^{x}(2e^{x}-x-2),令h(x)=2e^{x}-x-2,(x)=2e^{x}-1,所以h(x)在(- \infty , \ln \frac {1}{2})单调递减,在(\ln \frac {1}{2},+\infty)单调递增,h(0)=0,=0,h(\ln \frac {1}{2})=2e \ln \frac {1}{2}- \ln \frac {1}{2}-2= \ln 2-1<0,h(-2)=2e-2-(-2)2= \frac {2}{e^{2}}>0,\because h(-2)h(\ln \frac {1}{2})<0由零点存在定理及h(x)的单调性知,方程h(x)=0在

例析隐零点问题的三类处理技巧

摘要:本文探究了高考函数隐零点问题的几类处理技巧,并分别从虚设零点、化隐为显和变换主元等三个视角进行呈现,同时对导数压轴题的教学给出了一点建议关键词:高考;隐零点;解题;策略中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008 -0333(2021)07 -0056 -02函数与导数主要是考查学生逻辑推理、直观想象和数学运算等核心素养的主要载体,其一直是高考考查的重点之一在处理函数与导数的压轴题时,对零点的处理往往是一个关键环节,有些函数的零点确实存在,但无法精确求解,此谓之“隐零点”;有些导数的零点虽然可求, 但因含参而需要讨论对于这类问题,常见的处理方式主要有虚设零点、化隐为显和变换主元三大类.一、虚设零点所谓虚设零点,是指为了处理函数的隐零点问题,通过采取假设函数零点却不直接求解,通过谋求整体的转化,将函数转化为易求的形式进行求解的一种处理技巧例1(2019年全国I卷理)已知函数/(%) In% -设%0是f(%)的一个零点,证明曲线y - In%在点% - 14(%0,ln%0)处的切线也是曲线y
隐零点问题-教师用卷

隐零点问题-教师用卷

导数专题:隐零点问题(高中数学)一、解答题(本大题共7小题,共84.0分)x1.已知函数f(x)=e-ln(x+m)(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性 当m2时,证明f(x)0.【答案 解:,x=0是f(x)的极值点,,解得m=1.x所以函数f(x)=e-ln(x+1),其定义域为(-1,+). xxx设g(x)=e(x+1)-1,则g(x)=e(x+1)+e0,所以g(x)在(-1,+)上为增函数,又g(0)=0,所以当x0时,g(x)0,即f(x)0;当-1x0时,g(x)0,f(x)0.所以f(x)在(-1,0)上为减函数;在(0,+)上为增函数 证明:当m2,x(-m,+)时,ln(x+m)ln(x+2),故只需证明当m=2时f(x)0.当m=2时,函数在(-2,+)上为增函数,且f(-1)0,f(0)0.故f(x)=0在(-2,+)上有唯一实数根x0,且x0(-1,0).当x(-2,x0)时,f(x)0,当x(x0,+)时,f(x)0,从而当x=x0时,f(x)取得最小值.由f(x0)=0,得,ln(x0+2)=-x0. 故f(x)=综上,当m2时,f(x)0.【解析 求出原函数的导函数,因为x=0是函数f(x)的极值点,由极值点处

隐零点问题归纳

隐零点问题其实没有必要作为单独的题型,可以把该题型归结于函数求最值的大专题上,无论导数中的哪种题型都需要通过导数确定函数的增减趋势,通过极值点和最值点以及极限值具体确定出函数的形态,再求最值时按照方法的难易可分为三种方法,一是常规的一阶求导,导函数零点可求;二是二阶求导,判定一阶导数的增减性和最值,再判定函数的增减性,这里直接跳过了对导函数求零点的过程;三是隐零点法,通过二阶导数判定一阶导函数的增减性,设出导函数的零点,通过单调性求出函数对应的极值点。这三种方法互为补充,均为导数的基本功。若单独分析隐零点法,难点其实有两点:1.如何确定隐零点所在的区间,以及如何确认隐零点区间合不合适的问题。关于这个问题,在上期已经给出解析了,隐零点范围合适与否需要根据化简之后极值的情况来确定,这次之前可通过整数点来初步判断,若函数中出现了lnx相关的对数函数,也可使用e,1/e等来判定。若化简之后的极值是一个关于x0的函

高考数学复习《导数中的隐零点问题》

典例分析【类型一】不含参函数的隐零点问题(构造关于隐零点的单一函数进行求解)已知不含参函数f(x),导函数方程f'(x)=0的根存在,却无法求出,设方程f'(x)=0的根为x_{0},则有关系式f'(x_{0})=0立,注意确定x_{0}的合适范围.例1已知函数f(x)=(ae^{x}-a-x)e^{x}(a \ge 0,e=2.718 \cdots ,e为自然对数的底数),若f(x)\ge 0对于xR恒成立.(1)求实数a的值;(2)证明:f(x)存在唯一极大值点x0,且0<f(x_{0})< \frac {1}{4}【解答】(1)a=1,证明略;(2)证明:由(1)f(x)=e^{x}(e^{x}-x-1),故f(x)=e^{x}(2e^{x}-x-2),令h(x)=2e^{x}-x-2,(x)=2e^{x}-1,所以h(x)在(- \infty , \ln \frac {1}{2})单调递减,在(\ln \frac {1}{2},+\infty)单调递增,h(0)=0,h(\ln \frac {1}{2})=2e \ln \frac {1}{2}- \ln \frac {1}{2}-2= \ln 2-1<0,h(-2)=2e-2-(-2)->0,\because h(-2)h(\ln \frac {1}{2})<0由零点存在定理及h(x)的单调性知,方程h(x)=0在有唯一根,(-2, \ln \frac {1}{2})设为x2e^{x0}-x_{0}-2=0,从而h(x)有两个零点x0和0,所以f(x)在(- \infty ,x_{0})单调递增,在(x,0)单调递减,在(0,+)单调递增,从而f(x)存在唯一的极大值点xo即证,由2e^{x0}-x_{0}-2=0得e^{x0}= \frac {x_{0}+2}{2},x_{0} \neq -1
导数专题:隐零点问题专题

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训练一、解答题(本大题共7 小题,共84.0 分)x1.已知函数f(x)=e -ln(x+m)(Ι)设x=0 是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性 当m2 时,证明f(x)0.2.已知函数f(x)=.(1)证明:kR,直线y=g(x)都不是曲线y=f(x)的切线;(2)若x[e,e ],使得f(x)g(x)+成立,求实数k 的取值范围.3.设函数f(x)=ex+ax+b 在点(0,f(0))处的切线方程为x+y+1=0 求a,b 值,并求f(x)的单调区间;2()证明:当x0 时,f(x)x -4.4.已知函数f(x)=alnx-ex;(1)讨论f(x)的极值点的个数;(2)若a=2,求证:f(x)0.第1 页,共8 页25.已知函数f(x)=+alnx 有极值点,其中e 为自然对数的底数.(1)求a 的取值范围;(2)若a(0,],求证:x(0,2],都有f(x).6.设函数f(x)=ax2-lnx+1(aR)(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数g(x)=ax2-ex+3,求证:f(x)g(x)在(0,+)上恒成立.7.已知函数f(x)=xlnx+ax+b 在点(1,f(1))处的切线为3x-y-2=0.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若kZ,且对任意x1,都有k答案
高中数学压轴题系列——导数专题——隐零点问题

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高中数学压轴题系列导数专题隐零点问题1.(2012新课标)设函数f(x)=exax2 求f(x)的单调区间 若a=1,k为整数,且当x0时,(xk)f(x)+x+10,求k的最大值.解:(I)函数f(x)=exax2的定义域是R,f(x)=exa,若a0,则f(x)=exa0,所以函数f(x)=exax2在(,+)上单调递增.若a0,则当x(,lna)时,f(x)=exa0;当x(lna,+)时,f(x)=exa0;所以,f(x)在(,lna)单调递减,在(lna,+)上单调递增.(II)由于a=1,所以,(xk)f´(x)+x+1=(xk)(ex1)+x+1故当x0时,(xk)f´(x)+x+10等价于k(x0)令g(x)=,则g(x)=由(I)知,当a=1时,函数h(x)=exx2在(0,+)上单调递增,而h(1)0,h(2)0,所以h(x)=exx2在(0,+)上存在唯一的零点,故g(x)在(0,+)上存在唯一的零点,设此零点为α,则有α(1,2)当x(0,α)时,g(x)0;当x(α,+)时,g(x)0;所以g(x)在(0,+)上的最小值为g(α).又由g(α)=0,可得eα=α+2所以g(α)=α+1(2,3)由于式等价于kg(α),故整数k的最大值为2.2.(2013新

隐零点例题

隐零点问题,指的是一个函数的零点存在但无法直接求解出来的问题。这种情况,在我们解比较复杂的导数大题时,时常会遇到。那么,隐零点问题具体是什么样子的?如果遇到隐零点问题,我们最常见的处理思路是什么呢?我们来用一道例题说明:分析与证明第一种思路:此题不含参数,貌似唾手可得。但如果不熟悉隐零点问题的求解思路,很可能会陷入僵局。一起来看:证毕。导数题目中求导后遇到隐零点问题:第一步,利用特殊点处函数值、零点存在性定理、函数单调性、函数图像等,判断零点是否存在以及取值范围。第二步,把导数零点处导数值等于0作为条件,带回原函数,进行(a)化简或(b)消参

备战2023年高考数学二轮复习专题突破精练-第12讲隐零点问题(原卷版)

第12讲隐零点问题一.选择题(共1小题)1.(2021•赣州期末)命题p:关于x的不等式0(xelnxme为自然对数的底数)的一切(0,)x恒成;那么命题p是命题q的( ) 立;命题:(qm,13]6A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 二.解答题(共22小题)2.已知函数()(2)xfxelnx,求证:1()fx6.3.(2021•鼓楼区校级月考)设函数2()()fxxalnx,aR.(1)若f(e)0; ①求实数a的值; ②若12ae,证明xe为()fx的极值点.(2)求实数a的取值范围,使得对任意的x(0,3]e恒有()42fxe成立.(注:e为自然对数的底数)4.(2021•全国四模)已知函数()fxx,()xgxe,()hxlnx.(1)求证:()()1gxfx,()()1hxfx; (2)记()()()(()())xfxgxafxhx,若()x有两个零点,求实数a的取值范围.5.设a为实数,已知函数()()xfxaxeaR.(1)当a0时,求函数()fx的单调区间; (2)设b为实数,若不等式()22fxxbx对任意的a1及任意的x0恒成立,求b的取值范围; (3)若

“隐零点”的破解策略

方法与技巧“隐零点”的破解策略郭琳琳 管成芳(山东省淄博市临淄中学)  “隐零点”问题是导数压轴题中常见的一类重点0,g(x)单调递减,则知g(x)的最大值为g(π2)=问题,也是历年高考数学试卷中的常考问题.在破解导数压轴题时,经常会碰到导函数存在零点,但求解π2-1>0,又g(0)=0,g(π)=-2,可得g(π2)此“隐零点”相对比较繁杂甚至出现无法求解的情况,此时我们一般对此“隐零点”设而不求,通过整体代换g(π)<0,即f′(π2)f′(π)<0,所以根据零点存在加以过渡,再结合题目的其他条件解决问题.定理,可知f′(x)在区间(0,π)上存在唯一零点.证明导函数“隐零点”存在,经常借助两次1 破解“隐零点”问题的基本策略(或多次)求导,结合相关函数的单调性、极值与最值、函数零点存在定理等相关知识破解.1)借助函数零点存在定理判定导函数零点的存在性或利用“二分法”进一步缩小零点的范围,列出零22 参数取值的确定点方程f′(x0)=0,并结合f′(x)的单调性确定零点例2 (

导数中的“隐零点”问题解法探究

数学数学·解题研究导数中的“隐零点”问题解法探究江苏靖江市刘国钧中学(214500) 周 晔[摘 要]“隐零点”问题的难度较大,解题方法较为灵活,文章结合几个例题,对导数中的“隐零点”问题进行探究,以帮助学生突破难点,有效解答相关问题。[关键词]导数;“隐零点”问题;解法探究[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)35-0017-03根据数值能否精确求解,我们将导函数的零点1时,φ(x)的增区间为(0,+∞);当a>1时,φ(x)的a-1a,+∞。分为两种类型:一是能精确求解,称之为“显零点”;二是能判断其存在,但难以求解或无法求解,称为增区间为()“隐零点”。“隐零点”问题的难度较大,求解的基本(2)当a=1时,g(x)=x-3,所以h(x)=(x-x=lnx-3x+1,因为y=3)lnx,而h′(x)=lnx+x-3lnx,y=-1x均为(0,+∞)上的增函数,故h′(x)=策略是:形式上虚设,运算上代换,数值上估算,策略上等价转化,方法上分离函数(参数),技巧上反客为主。那么导数

2024届高考数学专项指对同构问题讲义

lnln,,ln,abxaebefxxelnlna积型:aebbaabbfxxxlnlnlnlnlnlnaaeebbfxxxlnlnln2abxlna商型:lnlnlnlnlnlnlnaalnlnlneeefxabxebaabbfxxxabebxfxebxabxa和差型:aaeaebfxexeabbeebbfxxxlnlnlnlnlnln(3)差一同构:最明显的一种构造形式,包含,ln1xex,也是由朗博函数引发的构造类型,由两大指对跨阶不等式构成:xxfxfxfxexfxexfxfxfxxx+ln(1)011,0,ln(1)0ln(1)ln1xxln11ln()2xexexmmexxln121(4)反函数性质构造:若()fxx单调,则1()()fxfx恒成立等价于()fxx恒成立;fxy()的解的并集;1()()fxfx的解可以等价于()fxx的解与fyx()反函数和关于yx对称的函数的交点()fx与1()fx关于yx对称,若1()()gxgx,则()()fxgx的解1x和1()()fxgx的解2x关于yxxy12对称,此时yx,()gxmx时,12xxm为定值;()mgxx时,12xxm为定值.【参考答案】x【解法1】指对同构ln11ln1单调递减,因为:1xxe,,构造ln1xgxx11xxexxxee所以:1xgxge,原不等式得证 解法4】同形构造ln202xaaex,2ln2xxaea,22lnxexaea221lnxexeaa,令xgxxegx单调递增,,222222lnxexexexeaa222222lnxexexxeaa2,,22222lnexxaxexae,ae.222lnexgxga例3(2020-新高考山东卷)已知函数1()elnlnxfxaxa当ae时,求曲线()yfx
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