导数研究函数零点问题

利用导数研究方程的根函数与x轴即方程根的个数问题解题步骤第一步：画出两个图像即“穿线图”（即解导数不等式）和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”；第二步：由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式（组）；主要看极大值和极小值与0的关系；第三步：解不等式（组）即可；1、已知函数. () 求f(x)的反函数的图象上图象上点(1,0)处的切线方程; () 证明: 曲线y = f (x) 与曲线有唯一公共点.【答案】解:() f (x)的反函数,则y=g(x)过点(1,0)的切线斜率k=. .过点(1,0)的切线方程为:y = x+ 1 () 证明曲线y=f(x)与曲线有唯一公共点,过程如下. 因此, 所以,曲线y=f(x)与曲线只有唯一公共点(0,1).(证毕) 2、已知函数(,为自然对数的底数).(1)求函数的极值;(2)当的值时,若直线与曲线没有公共点,求的最大值.(1), 当时,为上的增函数,所以函数无极值. 当时,令,得,. ,;,. 所以在上单调递减,在上单调递增, 故在处取得极小值,且极小值为,无极大值. 综上,当时,函数无极小值; 当,在处取得极小值,无极大值. (2)当时,. 直线:与曲线没有公共点, 等价于关于的方程在上没有实数解,即关于的方程: (*) 在上没有实数解. 当时,方程(*)可化为,在上没有实数解. 当时,方程(*)化为. 令,则有. 令,得, 当变化时,的变化情况如下表:当时,同时当趋于时,趋于, 从而的取值范围为.所以当时,方程(*)无实数解, 解得的取值范围是. 综上,得的最大值为. 3、已知函数，且在区间上为增函数（1） 求实数的取值范围；（2） 若函数与的图象有三个不同的交点，求实数的取值范围解：（1）由题意 在区间上为增函数，在区间上恒成立即恒成立，又，故的取值范围为 （2）设，令得或由（1）知，当时，在R上递增，显然不合题意当时，随的变化情况如下表：极大值极小值由于，欲使与的图象有三个不同的交点，即方程有三个不同的实根，故需，即 ，解得综上，所求的取值范围为4、 已知函数是实数集R上的奇函数，函数是区间一1，1上的减函数 (I)求a的值； (II) 若在x一1，1上恒成立，求t的取值范围 () 讨论关于x的方程的根的个数。解：（I）是奇函数，则恒成立.（II）又在1，1上单调递减，令则. （III）由（I）知令，当上为增函数；上为减函数，当时，而，、在同一坐标系的大致图象如图所示，当时，方程无解. 当时，方程有一个根. 当时，方程有两个根.5、.已知函数且在上的最大值为，（1）求函数f(x)的解析式；(2)判断函数f(x)在（0，）内的零点个数，并加以证明。（I）在上恒成立，且能取到等号 在上恒成立，且能取到等号 在上单调递增 （II） 当时，在上单调递增 在上有唯一零点 当时，当上单调递减 存在唯一使 得：在上单调递增，上单调递减 得：时，时，在上有唯一零点 由得：函数在内有两个零点。6、已知函数在点处取得极小值4，使其导数的的取值范围为，求：（1）的解析式；（2）若过点可作曲线的三条切线，求实数的取值范围解：（1）由题意得：在上；在上；在上因此在处取得极小值，由联立得：， （2）设切点Q，过令，求得：，方程有三个根。需：故：；因此所求实数的范围为： 7、已知（为常数）在时取得一个极值， （1）确定实数的取值范围，使函数在区间上是单调函数； （2）若经过点A（2，c）（）可作曲线的三条切线，求的取值范围解：（1）函数在时取得一个极值，且，或时，或时，时，在上都是增函数，在上是减函数 使在区间上是单调函数的的取值范围是（2）由（1）知设切点为，则切