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文档简介

重难点07导数中的零点问题(举一反三专项训练)

【全国通用】

【题型1判断或讨论零点的个数】...........................................................................................................................2

【题型2零点问题之唯一零点问题】.......................................................................................................................3

【题型3零点问题之双零点问题】...........................................................................................................................3

【题型4根据零点(个数)情况求参数范围】.......................................................................................................4

【题型5函数零点的证明问题】...............................................................................................................................5

【题型6多零点的和、差、积与大小关系问题】...................................................................................................6

【题型7隐零点问题】...............................................................................................................................................7

【题型8导数中函数零点的新定义问题】...............................................................................................................8

1、导数中的零点问题

导数是高中数学的重要内容,而导数中的函数零点(方程根)问题在高考中占有很重要的地位,是高

考的重点、热点问题。从近三年的高考情况来看,高考对导数中的零点问题的考查比较稳定,常考查函数

零点的个数判断或求参问题,三次函数与复合函数的零点问题,以及函数零点与其他知识的交汇等问题,

突出数学运算、数形结合与逻辑推理等数学素养。

从近三年的高考情况来看,导数中的函数零点问题一般在解答题中考查,在选择、填空题中考查较少;

对于选择题和填空题部分,重点考查函数零点的个数问题、函数零点的求参问题,试题难度中档;对于解

答题部分,主要考查函数零点的求参、函数零点的证明以及多零点的和、差、积与大小关系等问题,一般

作为解答题的压轴题出现,难度较大,需要灵活求解,高考一轮复习时需要加强这方面的训练。

知识点1导数中的函数零点问题的解题策略

1.函数的零点

(1)函数零点的定义:对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数叫做函数y=f(x)的零点.

(2)三个等价关系

方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点的横坐标⇔函数y=f(x)有零点.

2.函数零点的判定

如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)

内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个也就是f(x)=0的根.我们把这一结论称为函数零点存在性定理.

3.函数零点(个数)问题的的求解方法

(1)构造函数法:构造函数g(x),利用导数研究g(x)的性质,结合g(x)的图象,判断函数零点的个数.

(2)函数零点存在定理:利用零点存在定理,先判断函数在某区间有零点,再结合图象与性质确定函数有多

少个零点.

(3)数形结合法:函数零点个数可转化为两个函数图象的交点个数,数形结合,根据图象的几何直观求解.

4.导数中的含参函数零点(个数)问题

利用导数研究含参函数的零点(个数)问题主要有两种方法:

(1)利用导数研究函数f(x)的最值,转化为f(x)图象与x轴的交点问题,主要是应用分类讨论思想解决.

(2)分离参变量,即由f(x)=0分离参变量,得a=g(x),研究y=a与y=g(x)图象的交点问题.

5.与函数零点有关的参数范围问题的解题策略

与函数零点(方程的根)有关的参数范围问题,往往利用导数研究函数的单调区间和极值点,并结合特殊

点判断函数的大致图象,进而求出参数的取值范围.也可分离出参数,转化为两函数图象的交点情况.

知识点2隐零点问题

1.隐零点问题

隐零点问题是指函数的零点存在但无法直接求解出来的问题,在函数不等式与导数的综合题目中常会遇到

涉及隐零点的问题,处理隐零点问题的基本策路是判断单调性,合理取点判断符号,再结合函数零点存在

定理处理.

2.隐零点问题的解题策略

在求解函数问题时,很多时候都需要求函数f(x)在区间I上的零点,但所述情形都难以求出其准确值,导致

解题过程无法继续进行时,可这样尝试求解:先证明函数f(x)在区间I上存在唯一的零点(例如,函数f(x)在

区间I上是单调函数且在区间I的两个端点的函数值异号时就可证明存在唯一的零点),这时可设出其零点

是x0.因为x0不易求出(当然,有时是可以求出但无需求出),所以把零点x0叫做隐零点;若x0容易求出,就

叫做显零点,而后解答就可继续进行,实际上,此解法类似于解析几何中“设而不求”的方法.

【题型1判断或讨论零点的个数】

【例1】(2026·四川凉山·二模)若,,则函数的零点个数为()

π

��=�sin�+cos�−1�∈−2,π��

A.0B.1C.2D.3

【变式1-1】(2026·宁夏银川·三模)若函数,则

3

2�−6�+3,�≤02

��=���=2[��]−13��+21

的零点个数为()3e,�>0

A.2B.3C.4D.5

【变式1-2】(2026·山西运城·模拟预测)设函数.

(1)求函数的单调区间;��=�ln�+1−��≠0

(2)当��时,求零点的个数.

0<�<1��

【变式1-3】(2026·广东深圳·模拟预测)已知函数,直线与曲线相切.

(1)求实数的值;��=�ln�−��=�−e�=��

(2)若�是函数的极大值点.

2

①求实�=数1的取值范�围�;=��−���

②讨论�的零点个数.

��

【题型2零点问题之唯一零点问题】

【例2】(2026·四川成都·三模)函数有且只有一个零点,则的取值是()

A.B.��=2�C−.�−ln�D.�

【变式2-1】−(ln22026·黑龙江·1二+模ln)2若函数ln2在区间−内ln仅2有一个零点,则的取值范围

32

为()��=2�−3�−�1,2�

A.B.C.D.

2,30,1−1,4−1,0

【变式2-2】(2026·江西南昌·三模)已知函数与函数在区间上只

��

有一个公共点,则的取值范围为()��=ln�+1��=�+1�∈�−1,0

A.�B.C.D.

1

−1,0−1,10,1−e,1

【变式2-3】(2026·云南曲靖·二模)已知函数,若该函数有且只有一个

��

零点,则的值为()��=�+�−2(0<�<1,�>1)

A.1��B.C.D.

11

2

���

【题型3零点问题之双零点问题】

【例3】(2026·河南开封·模拟预测)若函数在上有两个不同的零点,则实

��−1

��=�e−��−ln�0,+∞

数的取值范围为()

�A.B.C.D.

1111

2222

−∞,−e−e,0−e,e−e,+∞

【变式3-1】(2026·湖南郴州·模拟预测)已知,若有两个零点,则实数m的

��

取值范围为()��=�e−ln��≥0��

A.B.C.D.

1111

22

0,�0,ee,+∞e,+∞

【变式3-2】(2026·福建福州·模拟预测)下列大小关系中能使函数存在两个不同的零点的是

�

()��=��−��

A.B.C.D.

��>�>0��>0>��>0>��0>��>�

【变式3-3】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数,且有

ln�,�>0

��=���=��−��

两个不同的零点,则的取值范围为()−e,�≤0

A.�B.C.D.

111

−∞,ee,ee,+∞e,+∞

【题型4根据零点(个数)情况求参数范围】

【例4】(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数,,若

�

e�−2,�>0

��=��=��−�−��=��

恰有4个零点,则实数的取值范围是()��+1,�<0

A.B�.C.D.

2,+∞−∞,−20,2−2,0

【变式4-1】(2026·河南许昌·三模)已知函数,若函数有3

�lπn�,�>30

�(�)=�=�(�)−�

个零点,则实数a的取值范围是()sin2�−3,−4π≤�≤0

A.B.C.D.

3131111

−2,−e−1,−2∪−e,00,2−e,0∪2,1

【变式4-2】(2026·陕西咸阳·三模)已知函数.

�

��=2ln�+�−1

(1)讨论的单调性;

(2)若�有�两个零点,求的取值范围.

���

【变式4-3】(2026·陕西咸阳·一模)已知函数,曲线在点

2

��=��−5+6ln��∈��=��1,�1

处的切线与轴相交于点.

(1)求函数�的单调区间0;,6

(2)若函数��有三个零点,求实数的取值范围.

�=��+��

【题型5函数零点的证明问题】

【例5】(2026·山东·模拟预测)已知函数,为的导数.

′

(1)求在处的切线方程;�(�)=sin�−ln(1+�)�(�)�(�)

(2)证明�(�:)�=在0区间存在唯一极大值点;

′π

�(�)(−1,2)

(3)证明:有且仅有2个零点.

�(�)

【变式5-1】(2026·山西运城·模拟预测)已知函数.

��=9cos�+�ln�+1(�>0)

(1)若在区间内存在极值点,求的取值范围;

π

��−1,2�0�

(2)证明:当时,在区间内有且仅有个零点.

3π

参考数据:0<�<6�.�−1,23

lnπ+1≈1.42

【变式5-2】(2026·安徽合肥·模拟预测)已知函数.

2��

(1)讨论的单调性;��=�e+�−2e−�

(2)若�有�两个零点,求a的取值范围;

��

(3)已知,为的两个零点,当时,证明:.

1

�1�2���=2�1+�2<2ln2

【变式5-3】(2026·河北雄安·三模)已知函数,函数,

22�−1

为实数.��=4�+2ln�−�+4�−5��=ln�−�+�

(�1)证明:.

(2)若��≤0.

(ⅰ)证−明1<:�<有0两个零点,,且若,则;

(ⅱ)证明:���.1�2�1<�2�1<1<�2

�1+�2>3+�

【题型6多零点的和、差、积与大小关系问题】

【例6】(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,函数有三个零点

2

−�−2�,�≤0

�(�)=��=��−�

,则的取值范围是()ln�,�>0

123123

�,�A,.��⋅�⋅�B.C.D.

11

0,1e,1e,e0,e

【变式6-1】(2026·甘肃甘南·模拟预测)已知函数有两个零点,且,则()

�

A.B.��=�e−��1,�2�1<�2

C.�1+2e�2>−3D.�1+2e�2与=−3无法比较大小

1212

【变式6-�2】+(22e0�26<·陕−西3榆林·三模)已知函数�+2e�−3.

�2

��=�ln�−2�+�−1�+1

(1)若是函数的极大值点,求实数的取值范围;

(2)若函�=数1有且�仅�有两个零点,.�

(ⅰ)求实数��的取值范围;�1�2

(ⅱ)证明:�.

�1+�2>2

【变式6-3】(2026·四川攀枝花·一模)已知函数.

(1)求函数的极值;�(�)=��−ln�(�∈R)

(2)函数�(�)有两个零点,.

�

(i)求实�数(�)a=的�取e值−范�围;�1�2

(ⅱ)若函数有两个零点为,,证明:.

3

�(�)�2�31<�1�2�3<e

【题型7隐零点问题】

【例7】(2026·新疆喀什·模拟预测)已知函数.

(1)当时,求在点处的切线方�程�;=�+�sin�−�cos�

�=1��π,�π

(2)若在区间上有零点,求实数的取值范围.

π

��0,2�

【变式7-1】(2026·湖南长沙·二模)已知函数.

2�2

(1)当时,讨论的单调性;�(�)=e+��−2�

(2)若�=2与�(�)恰有两个交点,求的取值范围.

2

(3)当�(�)时�(,�)=��+2(�−,1求)�+a的2�取值范围.�

3

�≥0�(�)≥4�+1

【变式7-2】(2026·重庆·三模)已知函数,函数在点,处的切线

�

方程为.��=�−1e−��+��=��0�0

(1)求,�+的�值+;2=0

(2)讨论��的零点个数.

��

【变式7-3】(2026·广东广州·模拟预测)已知函数().

��

(1)求在区间上的最大值与最小值;��=�e�>0

(2)当��时,求−证1,:1.

�≥1��≥ln�+�+1

【题型8导数中函数零点的新定义问题】

【例8】(2026·湖北武汉·一模)已知函数的导函数为,若在区间上单调递增,则称为区

′′

间上的凹函数;若在区间上单调递�减�,则称为�区间�上的�凸�函数.已知�函数��.

�

′�

���������=e+�ln�+1

(1)若在上为凹函数,求实数的取值范围;

(2)已知��2,3,且在�上存在零点,求实数的取值范围.

��=��−1��1,+∞�

【变式8-1】(25-26高二下·天津·期中)设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程

′″′″

有实数解,则称点为曲线��的�“拐�点”.经过探究�发�现:任何�一�个三次函数的图象都�有�“拐=

0�0,��0�

点0”,且“拐�点”就是三次函数图象的对称�中=心�.已知函数的图象的对称中心为

321

��=��+��−6�+32,−

.

1

4

(1)求实数的值;

(2)求的�,零�点个数.

��

【变式8-2】(2026·河南许昌·模拟预测)对于函数,和,,设,

1212

若对任意的,,都有�=�(�)�∈�成�立=,�则(�称)函�数∈��与∩�=�“具

�

有性质”�.1�2∈��(�1)−�(�2)≤�(�1)−�(�2)(�>0)�=�(�)�=�(�)

(1)判断�函(�数),与是否“具有性质”,并说明理由;

�

�(�)=sin��∈(0,2)�(�)=��(1)

(2)若函数与“具有性质”,且函数在区间上存在两个零点

1

2

,,求�(证�):=�+2ln�−;2�=�(�)�(1)�=�(�)(0,+∞)

22

1212

(�3)已�知函数�+�,>2,,求证:函数与“具有性质”.

1

�(�)=�ln��∈(0,1)�(�)=��=�(�)�=�(�)�(2)

【变式8-3】(25-26高二下·湖南衡阳·期末)已知函数的导数为,的导数为的二阶导数,

′′

记作.若函数在包含的某个开区间上�具�有二阶导数�,那�么��,��

″

00

����,�我们把称为�函,�数在处的二阶∀拟�合∈函�数,�.��=��+

′″

��0��02

000

(11)!写出�函−数�+2!在�−�处的二阶拟合�函�数,并�证�明�=�对恒成立;

��

(2)若�=e�=对0恒成立�,�求a的取值e范≥围�;��∈0,+∞

�

(3)设函e数+cos�≥��+2�∈0,+∞的两个零点为,,在处的二阶拟合函数为

�2

,证明�:�=有�−两2个e零+点�,�−1,且�>0.�1�2���=1

ℎ�ℎ��3�4�1+�2<�3+�4

一、单选题

1.(2026·山西忻州·模拟预测)设,若函数在上恰有一个零点,则()

�

A.B.�>0C.��=e−��RD.�=

−12

e1ee

2.(2026·江苏苏州·三模)已知,若有两个零点,则实数的取值范

11

22

围为()��=�+�−�−�−��≠0���

A.B.C.D.

3.(20206,4·江西宜春·模拟预0测,4)已知函数4,+∞在−区∞间,0∪4,上+恰∞有一个零点,则

��

�+1

的取值范围为()��=ln�+1+�∈R−1,0�

A.B.

−1,0−1,1

C.D.

1

0,1−e,1

4.(2026·贵州遵义·模拟预测)若函数在定义域上恰有三个零点,则实数的取

�+ln�,�>0

��=2�

值范围是()�+2�−�,�≤0

A.B.C.D.

−1,0−1,0−1,0−1,0

5.(2026·河南濮阳·模拟预测)已知函数,与的零

13�

点分别为,,,则()��=3�−�+e��=ln�+�−eℎ�=e+�−e

A.�1�2�3B.C.D.

123132231321

6.(202�6·<湖北�襄<阳�·模拟预�测)<已�知<函�数�<�<有�大于0的极大�值<,�其<中�,都是实数,则()

2

A.�(�)=B.�l函n�数+��有两个极值点��

C.��>在0内有2个零点D.在�(�)内有1个零点

�(�)(0,e)�(�)(0,e)

7.(2026·吉林长春·模拟预测)已知函数2,若函数有个不

�+6�+3�≤0

��=eln���=��−3�4

�

同的零点,则实数的取值范围是()�>0

A.�B.C.D.

21221

0,30,3−3,3−2,3

8.(2026·甘肃金昌·三模)已知函数(),则下列命题错误的是()

2

��=�ln�−��∈�

A.若,则有1个零点B.若,则没有零点

C.若�<0有2个�零�点,则D.若0<�,<则e有��2个零点

二、多选题���>e�>e��

9.(2026·陕西渭南·一模)设函数,则()

3

A.点是图像的对称�中�心=�−��+1�∈�

B.当0,1时�,=函�数�有三个零点

C.当�=3时,直线�=�不�是曲线的切线

D.若�=0有三个不同�的=零1点�,=则��

���1,�2,�3�1+�2+�3=0

10.(2026·四川遂宁·二模)已知函数−�,下列选项正确的是()

�−12e,�<1

(�−1)

��=�−1

e,�≥1

A.函数在区间单调递增

B.函数��在上有0两,2个零点

���

C.若关于的方程有6个不相等的实数根,则实数的取值范围为

1�4

22

�|��|−�+e��+e=0�0,e

D.关于的不等式在上恰有两个整数解,则实数的取值范围为

32

32

���>��−�1,+∞�e,e

11.(2026·陕西·二模)已知函数,使得有三个零点,且

32

,则下列说法正确的是()��=�+3�+��+�,∃�∈����1,�2,�3�1<�2<

�3A.的取值范围为

B.�−∞,3

C.若�2�3−2<0,则

D.函�数2−�在+三�个

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