用好零点”,证明函数不等式高考数学压轴题之函数零点问题

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【高考数学专题】专题07 函数的零点解题模板-高中数学解题模板

函数的零点问题【考点综述】函数的零点是函数与其他知识具有广泛联系的一个链结点，它从不同的角度，将数与形、函数与方程有机地联系在一起由于函数零点涉及到化归、分类讨论、数形结合、函数与方程等重要的数学思想方法，加之与导数的应用一唱一和，与高等数学相衔接，因此自然成为命题者眼中难以割舍的命题源泉.利用函数零点解决函数问题、方程问题已成为高考命题的一个热点，成为新课程实验后高考的新亮点.【解题方法思维导图预览】【解题方法】解题方法模板一：零点或零点存在区间的确定使用情景：一般函数类型解题模板：第一步直接根据零点的存在性定理验证区间端点处的函数值的乘积是否小于0；第二步若其乘积小于0，则该区间即为存在的零点区间；否则排除其选项即可. 例1 函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为（）A ．10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．11,42⎛⎫⎪⎝⎭ C ．13,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ D ．3,14⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】解题模板选择：本题中需要确定函数的零点所在的区间，故选取解题方法模板一零点或零点所在区间的确定进行解答.解题模板应用：第一步，直接根据零点的存在性定理验证区间端点处的函數值的乘积是否小于0：函数()43xf x e x =+-单调递增只有一个零点，而1144113204f e e ⎛⎫=+-=-< ⎪⎝⎭，1102f ⎛⎫=> ⎪⎝⎭；第二步，若其乘积小于0，则该区间即为存在的零点区间；否则排除其选项即可：由11042f f ⎛⎫⎛⎫⋅< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可知数的点在11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭，故选：B . 【典型例题】1. 函数()2ln f x x x =-的零点所在的大致区间的 A. ()1,2B. ()2,3C. (),3eD. (),e +∞ 【答案】B【解析】【分析】函数是单调递增函数，则只需()()0f a f b <时，函数在区间（a，b，上存在零点.【详解】函数()2ln f x x x=- ,在x>0上单调递增， ()2210f ln =-< ，()23ln303f =-> 函数f （x ）零点所在的大致区间是()2,3；故选B【点睛】本题考查利用函数零点存在性定义定理求解函数的零点的范围，属于基础题；解题的关键是首先要判断函数的单调性，再根据零点存在的条件：已知函数在（a，b ）连续，若()()[]00,,,f a f b x a b <∃∈ ()00f x = 确定零点所在的区间. 2. 函数()ln 2f x x x =+-的零点所在的大致区间为（）A. (0,1)B. (1,2)C. (2,)eD. (,4)e 【答案】B【解析】【分析】利用导数判断函数()f x 在其定义域(0,)+∞上是增函数，结合函数零点的存在性定理可得函数()f x 零点所在的大致区间．【详解】解：函数()f x 的导函数1()10f x x'=+>，故()f x 在其定义域(0,)+∞上是增函数，再根据()110f =-<，()2ln20f =>，可得()()120f f ⋅<，故函数()ln 2f x x x =+-零点所在的大致区间为(1,2)，故选：B ．【点睛】本题主要考查用二分法求函数零点的近似值，函数零点的判定定理，属于基础题．3. 已知实数a >1，0<b <1，则函数f (x )＝a x ＋x －b 的零点所在的区间是（）A. (－2，－1)B. (－1，0)C. (0，1)D. (1，2) 【答案】B【解析】【分析】分别计算()1f -，以及()0f 的函数值，根据零点存在性定理，即可判断.【详解】因为a >1，0<b <1，f (x )＝a x ＋x －b ，所以f (－1)＝1a－1－b <0，f (0)＝1－b >0，所以f(－1)·f(0)<0，则由零点存在性定理可知f(x)在区间(－1，0)上存在零点.故选：B.【点睛】本题考查利用零点存在性定理判断零点所在区间，属基础题.4. 函数f（x）=log2x-3x-1的零点所在的区间为（）A. ()1,2B. ()2,3C. ()3,4D. ()4,5【答案】C【解析】【分析】连续函数f，x，=log2x-3x-1在（0，+∞）上单调递增且f，3，f，4，，0，根据函数的零点的判定定理可求结果．【详解】∵函数f，x，=log2x-3x-1在定义域（0，+∞）上单调递增，∴f，3，=log23-1-1，0，f，4，=2-34-1，0，∴根据根的存在性定理得f，x，=log2x-3x-1的零点所在的一个区间是（3，4，，故选C，【点睛】本题主要考查了函数零点定义及判定的应用，属于基础试题．5. 函数f(x)=23x x+的零点所在的一个区间是A. （-2，-1）B. （-1,0）C. （0,1）D. （1,2）【答案】B【解析】【详解】试题分析：因为函数f(x)=2x+3x在其定义域内是递增的，那么根据f(-1)=153022-=-<,f（0）=1+0=1>0,那么函数的零点存在性定理可知，函数的零点的区间为（-1,0），选B．考点：本试题主要考查了函数零点的问题的运用．点评：解决该试题的关键是利用零点存在性定理，根据区间端点值的乘积小于零，得到函数的零点的区间．视频解题方法模板二：零点的个数的确定使用情景：由所给的函数确定函数零点的个数解题模板：方法1：定义法使用情景：一般函数类型解题模板：第一步判断函数的单调性；第二步根据零点的存在性定理验证区间端点处的函数值的乘积是否小于0；若其乘积小于0，则该区间即为存在唯一的零点区间或者直接运用方程的思想计算出其零点；第三步得出结论.方法2：数形结合法使用情景：一般函数类型解题模板：第一步在同一直角坐标系中，分别画出函数()y f x =和()y m x =的图像；第二步观察并判断函数()y f x =和()y m x =的图像的交点个数；第三步由()y f x =和()y m x =图像的交点个数等于函数()0g x =的零点即可得出结论. 例2A 函数()3xf x e x =+的零点个数是（）A ．0B ．1C ．2D ．3【答案】B解析】解题模板选择：本题需要确定函数的零点个数，故选取解题方法模板二定义法进行解答.解题模板应用：第一步，判断函数的单调性:由已知得()30x f x e '=+>，所以()f x 在R 上单调递增；第二步，根据零点的存在性定理验证区间端点处的函数值的乘积是否小于0；若其乘积小于0，则该区间即为存在唯一的零点区间：又因为1(1)30f e --=-<，(1)30f e =+>，所以(1)(1)0f f ⋅-<第三步，得出结论：所以()f x 的零点个数是1，故选B ．例2B 方程31()|log |3xx =的解的个数是（）A ．3B ．2C ．1D ．0【答案】B【解析】解题模板选择：本题中很明显在考查两个函数交点个数问题，故选取解题方法模板二数形结合法进行解答. 解题模板应用：第一步，在同一直角坐标系中，分别画出函数()y f x =和()y m x =的图像：绘制函数13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭和函数3log y x =的图像如图所示：第二步，观察并判断函数()y f x =和()y m x =的图像的交点个数：由图象可知，函数1()3x y =与函数3log y x =有2个交点；第三步，由()y f x =和()y m x =图像的交点个数等于函数()0g x =的零点即可得出结论：所以方程有2个解.故选：B .【典型例题】6. 函数()212log 6y x x =-++的零点个数为（） A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个【答案】C【解析】【分析】令0y =，判断对数方程根的个数即可.【详解】令0y =，则()212log 60x x -++=，即250x x -++=，又Δ1200=+>，故该方程有两根，且均满足函数定义域.故该函数有两个零点.故选：C【点睛】本题考查函数零点的求解，属简单题.7. 函数()22,026ln ,0x x f x x x x ⎧-≤=⎨-+>⎩的零点个数是（） A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】C【解析】【分析】当0x ≤时，直接解方程()0f x =得x =当0x >时，用函数的图象交点个数判断即可零点个数，两类情况合起来即可得选项.【详解】解：当0x ≤时，直接解方程()0f x =，即220x -=，解得：x = 当0x >时，()0f x =等价于26ln 0x x -+=，即ln 62x x =-，故设1ln y x =，262y x =-，做函数图象如图，故方程26ln 0x x -+=有一个根，所以函数()0f x =有一个实数根.综上，函数()f x 有两个零点.故选：C.【点睛】本题考查函数的零点个数，考查数形结合思想和方程思想，是基础题.8. 函数3()||x f x e x =-的零点个数是（）A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】【分析】根据绝对值的性质，分类讨论，结合导数、零点存在原理进行求解即可.【详解】当0x ≤时，3()x f x e x =+，因为2'(30)x f x e x =+>，所以函数此时单调递增，而110,(0))0(11f e f --<==>-，所以此时函数3()x f x e x =+有唯一零点；当0x >时，令3(0)x f x e x =-=，解得33ln x x e x x ⇒==，此时原函数的零点为函数()3ln g x x x =-零点，'3()1g x x =-，因此当3x >时，'3()10g x x=->，函数单调递增，当30x >>时，'3()10g x x =-<，函数单调递减， (3)33ln33(1ln3)0g =-=-<，(1)10g =>，(6)63ln 63(2ln 2)0g =-=->，所以函数在30x >>和0x >各有一个零点，所以一共有3个零点.故选：C【点睛】本题考查了求函数零点个数问题，考查了导数的应用，考查了数学运算能力.9. 函数121()()2x f x x =-的零点个数为（） A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】B【解析】【分析】将问题转化为2个函数的交点问题，化成函数图象即可得出结论. 【详解】函数121()()2x f x x =-的零点，即令121()()02x f x x =-=，根据此题可得121()2x x =，在平面直角坐标系中分别画出幂函数y =12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象，可得交点只有一个，所以零点只有一个，故选：B.【点睛】本题主要考查函数零点，意在考查学生的化归于转化的数学思想，属基础题.10. 已知函数()1cos 2xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，则()f x 在0,2π上的零点的个数为（）A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C 【解析】【分析】将函数零点转换为两函数的交点，通过图像即可得到答案.【详解】∵()1cos 02xf x x ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭∵1cos 2xx ⎛⎫⎪=⎝⎭设1()cos 2()xg h x x x ⎛⎫= ⎪=⎝⎭，，画出图像可得在图像上的零点的个数为3. 故选：C.【点睛】本题考查函数零点的知识点，涉及到将零点的问题转换为函数的交点，考查了数形结合的思想,属于简单题型.考点：函数的零点.解题方法模板三：与分段、复合函数零点有关的参数取值范围问题使用情景：由分段函数或者复合函数确定参数取值范围解题模板：方法一：内外层分步讨论法第一步作出函数的图形第二步讨论外层复合函数的性质，从而为讨论内层函数奠定基础第三步讨论内层复合函数的性质确定结论方法二：利用组合坐标系处理复合函数的零点问题第一步利用组合坐标系作出函数图像第二步结合组合坐标系综合讨论得到参数的取值范围.例3A 已知函数()()3lg ,064,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-+≥⎪⎩，若关于x 的函数()()21y f x bf x =-+有8个不同的零点，则实数b 的取值范围是 . 【答案】172,4⎛⎤⎥⎝⎦【解析】解题模板选择：本题中涉及到分段函数和复合函数问题，故选取解题方法模板三内外层分布讨论法进行解答.解题模板应用：第一步作出函数的图形根据题意作出函数f (x )的简图：第二步讨论外层复合函数的性质，从而为讨论内层函数奠定基础由图可得当f (x )∈(0，4]时，有四个不同的x 与f (x )对应，再结合题中“关于x 的函数有8个不同的零点”，问题转化为“关于t 的方程t 2－bt +1=0在t ∈(0，4]上有两个不同的实数根”，第三步讨论内层复合函数的性质确定结论即211t b t t t+==+在t ∈(0，4]上有两个不同的实数根，而当t ∈(0，4]时，1172,4t t ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦.【名师点睛】对于复合函数问题，一定要弄清内函数、外函数以及它们各自的属性，尤其要注意内函数的值域与外函数的定义域之间的区别与联系.例3B 设定义域为R 的函数()lg 1,10,1x x f x x ⎧-≠⎪=⎨=⎪⎩，则关于x 的方程()()20f x bf x c ++=有7个不同实数解的充要条件是（）A .b <0，目c >0B .b >0且c <0C .b <0且c =0D .b ≥0且c =0 【答案】C 【解析】解题模板选择：本题中涉及到分段函数和复合函数问题，故选取解题方法模板三利用组合坐标系处理复合函数的零点问题进行解答. 解题模板应用：第一步利用组合坐标系作出函数图像令u =f (x )，则有g (u )=u 2+bu +c ，如图作出组合坐标系.第二步结合组合坐标系综合讨论得到参数的取值范围.可知只有当u 2+bu +c =0的两个根120,0u u =>.此时，在左图中过()()12,0,,0u u 作u 轴的垂线与右图u =f (x )的图像才有可能恰有7个交点，(以右图中的交点的横坐标x 0为例，()01f x u =，又()10g u =，故x 0是方程g (f (x ))=0的一个根).故这7个交点的横坐标1237,,x x x x ⋯能使得()()0,(1,2,37)i g f x i ==⋯，即为1237,,x x x x ⋯为方程g (f (x ))=0的7个根. 故由韦达定理可知12120,0u u b u u c +=->==. 故选：C .【典型例题】11. 已知函数12,0()21,0x e x f x x x x -⎧>⎪=⎨--+≤⎪⎩，若关于x 的方程2()3()0()f x f x a a R -+=∈有6个不等的实数根，则a 的值是（） A. 0 B. 1 C. 6 D. 2【答案】D 【解析】【分析】采用数形结合，利用换元法令()f x t =，然后可知230-+=t t a 的两根11t =，22t =，然后利用韦达定理可得a .【详解】函数12,0()21,0x e x f x x x x -⎧>⎪=⎨--+≤⎪⎩的图象如图所示，令()f x t =，因为2()3()0()f x f x a a R -+=∈有6个不等的实数根，所以方程230-+=t t a 有两个不同的实数根1(1,2)t ∈，2(2,)t e ∈ 或11t =，22t =，由于123t t +=，故11t =，22t =，所以122a t t ==.故选：D【点睛】本题考查根据方程的根的个数求参，本题难点在于根据图形找到方程230-+=t t a 的两个不同的实数根，同时结合换元法的使用，使问题更加清晰，属中档题.12. 若函数()()()34020xa a x f x x ax x ⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩，有三个不同的零点，则实数a 的取值范围是（） A. (]1,2 B. (]2,4C. (]3,4D. ()3,5【答案】C 【解析】【分析】由题意可知0a >且1a ≠，故函数()()3g x x ax 2x 0=-+>最多两个零点，故函数()()x h x 4a a x 0=-≤必须有零点，而函数()()x h x 4a a x 0=-≤是单调函数，故函数()()x h x 4a a x 0=-≤最多有一个零点，所以得出函数()()x h x 4a a x 0=-≤必须有一个零点，函数()()3g x x ax 2x 0=-+>必须有两个零点，再结合图象，根据函数零点存在定理得出a 的范围．【详解】由题意可知0a >且1a ≠，当0x >时，函数()3g x x ax 2=-+的导函数为()2g x 3x a '=-，所以函数()3g x x ax 2=-+在为减函数，在)+∞为增函数，故函数()()3g x x ax 2x 0=-+>最多两个零点；而当0x ≤时，函数()()x h x 4a a x 0=-≤是单调函数，故函数()()x h x 4a a x 0=-≤最多有一个零点；根据上述分析可以得出：函数()()3g x x ax 2x 0=-+>必须有两个零点，函数()()x h x 4a a x 0=-≤必须有一个零点．当0x >时，在函数()3g x x ax 2=-+中，因为(0)20g =>，故3g a 20=-⋅+<，解得3a >，当0x ≤时，当01a <<时，函数()x h x 4a a =-是单调递减，()h 04a 0=->，不满足题意，当1a >时，函数()x h x 4a a =-是单调递增，因为()x h x 4a a =-在0x ≤时有一个零点，则()h04a 0=-≥，解得：4a ≤ 综上：34a <≤，故选：C ．【点睛】本题考查了分段函数的零点问题，解题时运用了数形结合、还考查了分类讨论等思想方法和运算求解的能力，属于较难题． 13. 已知函数231,0()2,0x x f x x x ⎧--≥=⎨-+<⎩，函数()g x mx =，若函数()2()y f x g x =-恰有三个零点，则实数m 的取值范围是（） A. 11(,)62 B. 1(,1)3-C. 1(,)6-+∞D. 1(,)2-∞【答案】A【分析】根据所给函数()231,02,0x x f x x x ⎧--≥=⎨-+<⎩，画出函数图象，根据()g x mx =及()()2y f x g x =-恰有三个零点，即可根据图象判断m 的取值范围．【详解】由题意，画出函数()231,02,0x x f x x x ⎧--≥=⎨-+<⎩的图象如下图所示：()()2y f x g x =-恰有三个零点，即()()2f x g x =有三个不同交点，即()2f x mx =有三个不同交点，由图象可知，当直线斜率在OA k ,OB k 之间时，有三个交点，即2OA OB k m k << 所以1213m -<<，可得1162m -<<.故选：A.【点睛】本题考查了函数图象的画法，根据零点个数求参数的取值范围，属于中档题．14. 已知()11x f x e =-+，若函数2()[()](2)()2g x f x a f x a =+--有三个零点，则实数a 的取值范围是（） A. (2,1)-- B. (1,0)-C. (0,1)D. (1,2)【答案】A【分析】【分析】利用十字相乘法解()0g x =，得()2f x =或()f x a =-，利用函数与方程之间的关系转化为两个图象的交点个数问题进行求解即可．【详解】解：若2()[()](2)()2[()2][()]g x f x a f x a f x f x a =+--=-+有三个零点，即()[()2][()]0g x f x f x a =-+=有三个根，即()2f x =或()f x a =-．当()2f x =时，由|1|12x e -+=，即|1|1x e -=，则11x e -=或11x e -=-，即2x e =或0x e =，则2x ln =或x 无解，此时方程只有一个解，则()f x a =-．有两个不同的根，作出()f x 的图象如图：由图象知，则12a <-<，即21a -<<-，即实数a 的取值范围是(2,1)--，故选：A ．【点睛】本题主要考查函数零点个数的应用，利用数形结合转化为两个函数图象的交点个数问题是解决本题的关键．15. 若函数222,0(),0x x x x f x e a x +⎧->⎪=⎨-≤⎪⎩有3个零点，则实数a 的取值范围是（）． A. ()2,e +∞B. {}()21,e ⋃+∞C. 2[1,e ] D. [)1,+∞【答案】B 【解析】【分析】结合题意，将零点问题转化为函数交点问题，计算a 的范围，即可.【详解】当0x >时，由2()2x f x x =-得2x =或4x =（画图确定只有两个解），故()222,0,0x x x x f x e a x +⎧->⎪=⎨-≤⎪⎩有3个零点等价于()200x e a x +-=≤有1个零点，画出()20x y ex +=≤的图像，数形结合可得实数a 的取值范围是{}()21,e ⋃+∞.故选：B.【点睛】本道题考查了函数的性质，考查了数形结合思想，难度中等.解题方法模板四：由函数零点个数分类讨论，各个击破使用情景：函数的零点问题不易确定，需要分类讨论解题模板：第一步确定需要讨论的对象和它的取值范围；第二步逐类进行讨论，得出各类结果第三步归纳各类结论，得出结论.例4 设m ，k 为整数，方程mx 2－kx +2=0在区间(0，1)内有两个不同的根，则m +k 的最小值为( )A.－8B.8C.12D.13 【答案】D 【解析】解题模板选择：本题中所给的零点问题比较复杂，需要分类讨论，故选取解题方法模板四由函数零点个数分类讨论进行解答.解题模板应用：第一步确定需要讨论的对象和它的取值范围；记f (x )=mx 2－kx +2，则：2(0)20(1)(2)001280mf m mf m m k k m k m =>⎧⎪=-+>⎪⎪⎨<<⎪⎪∆=->⎪⎩，据此可得：022m m k k m⎧>⎪+>⎨⎪<<⎩，所以2m >m >2，又m 为整数，故m ≥3. 需要对参数m 进行分类讨论.第二步逐类进行讨论，得出各类结果当m =3时，5k <<，无整数k ；当m =4时，6k <<，无整数k ；当m =5时，7k <<，无整数k ；当m =6时，8k <，整数k =7，方程mx 2－kx +2=6x 2－7x +2=0的根为12,23满足题意.又当m 增大时，k 的值不会减少，所以m +k 的最小值为13，第三步归纳各类结论，得出结论. 综上可得，m +k 的最小值为13. 故选：D .【名师点睛】分类讨论是我们求解含参问题最常用的策略对于含参的函数零点问题也不例外若我们无法通过等价转化的思想将原问题化归为相对容易的问题，那也只能报据题设要求合理地对参教的取值进行分类，并逐一对每种情况进行仔细斟酌求解利用该策略求解一般要求我们能深思熟虑严而不漏，这对培养学生思维的严密性很有好处. 解题方法模板五：参变分离处理零点问题使用情景：参数易于分离，且分离后所得函数的性质容易讨论解题模板：第一步将需要求值(求范围)的变量放置在等式的一侧，其余变量放置在等式另一侧第二步利用导函数或者其他工具讨论不含所求变量一侧函数的性质第三步确定所求参数的值(或范围)例5 已知函数2()22ln f x x ax a x =--，当a >0时，若函数y =f (x )存在唯一零点，求a 的值. 【答案】12【解析】解题模板选择：本题中由0f x 易于分类参变量，故选取解题方法模板五参变分离处理零点问题进行解答.解题模板应用：第一步将需要求值(求范围)的变量放置在等式的一侧，其余变量放置在等式另一侧由f (x )=0，得()22ln x a x x =+，显然0x lnx +≠，从而22(ln )x a x x =+. 第二步利用导函数或者其他工具讨论不含所求变量一侧函数的性质记2()2(ln )x g x x x =+，则()2(2ln 1)'2(ln )x x x g x x x +-=+，令ln 0x x +=的解为x 0，则当()00,x x ∈时，g (x )<0，当()0,1x x ∈时，2ln 10x x +-<，()'0g x <，g (x )单调递减，当x ∈(1，+∞)时，2ln 10x x +->，()'0g x >，g (x )单调递增，所以g (x )的极小值为()112g =. 从而画出g (x )的草图，第三步确定所求参数的值(或范围)当a >0时，函数y =f (x )存在唯一零点，则只能()112a g ==. 【名师点睛】本题命题组给出的答案构造函数求出函数零点，对能力有较高的要求本题通过将原函数中的变参数进行分高后变形为a =g (x )，则原函数的零点问题化归为与y 轴垂直的直线y =a 和函数y =g (x )图像的交点问题而迎刃而解利用该方法求解零点问题的显著优势在于既可以回避对参数取值情况的复杂讨论，又形象直观，一目了然，参变分高，演绎了角色转换.【典型例题】16. 已知函数24,0()(2)1,0x x f x x x x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩，若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根，则实数m 的取值范围是（） A. (2,)+∞ B. (4,)+∞C. (2,4)D. (3,4)【答案】A 【解析】【分析】画出函数()f x 的图象，设()2g x m =，数形结合得24m >，即得解. 【详解】画出函数()f x 的图象，如图所示.当0x >时，4()4f x x x=+. 设()2g x m =，则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根，即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知，24m >，即2m >，故实数m 的取值范围是(2,)+∞. 故选：A【点睛】本题主要考查函数的零点问题，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.17. 已知函数()24sin54π=--+f x x x a x 有唯一的零点，则常数a =（）A. 14- B. 1C.14D. 1-【答案】B 【解析】【分析】()24sin 54π=--+f x x x a x 有唯一的零点可转化为()245g x x x =-+与()sin 4π=h x a x 有唯一交点问题，在同一坐标系作出函数图象即可得出结果.【详解】()24sin54π=--+f x x x a x 有唯一的零点，设()245g x x x =-+，()sin4π=h x a x ，∴()245g x x x =-+与()sin4π=h x a x 有唯一交点，在同一坐标系作出函数图象，如图所示：由图可知当2x =时，1a =，有唯一交点. 故选：B【点睛】本题考查函数的零点，同时考查三角函数的图像，体现了转化思想，数形结合思想的应用，属于中档题.18. 已知()2sin(2)6f x x m π=--在[0,]2x π∈上有两个零点，则m 的取值范围为 A. （1，2） B. [1，2]C. [1,2)D. （1，2]【答案】C 【解析】【详解】【分析】由题意()2sin 26f x x m π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两个零点可转化为2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭与y m = 在]2[0x π∈，上有两个不同交点，作出如图的图象，由于右端点的坐标是,12π⎛⎫⎪⎝⎭ 由图知，[)1,2m ∈故选C【点睛】本题考查正弦函数的图象，解答本题关键是将函数有两个零点的问题转化为两个函数有两个交点的问题，作出两函数的图象，判断出参数的取值范围，本题以形助数，是解此类题常用的方法，熟练作出相应函数的图象对解答本题很重要19. 已知函数3ln ,0()2,0x x x f x x x x ->⎧=⎨+≤⎩，若()()g x f x ax =-有3个零点，则实数a 的取值范围为________.【答案】()11,12,e ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【解析】【分析】【分析】首先根据题意等价于函数()f x 与y ax =的图象有3个交点，利用导数得到函数的单调性，分别画出函数()f x 与y ax =的图象，根据两图象的交点有3个，结合图象即可得到答案.【详解】由题可知：()()g x f x ax =-有3个零点等价于函数()f x 与y ax =的图象有3个交点当0x >时，()ln f x x x =-，则()111x f x x x-'=-= 可知()0,1x ∈，()0f x '<，则函数单调递减若()1,x ∈+∞，()0f x '>，则函数单调递增当0x ≤时，()32=+g x x x ，则()2320'=+>g x x则函数()g x 在(],0-∞单调递增. 又直线y ax =恒过原点如图当直线y ax =与()ln f x x x =-相切时，设切点为()00,A x y ，()1x f x x-'=，()0001x f x ax -'==，又因为00y ax =，000ln =-y x x ，所以00000001ln x y x x x x x --==，解得0x e =，即()0111e a f x e e-='==-. 当直线y ax =与()32=+g x x x 相切时，切点为原点. 所以()232'=+g x x ，则()02a g ='=.由函数()ln f x x x =-在()0,1单调递减，在()1,+∞单调递增，所以()()110≥=>f x f ，所以ln x x >又函数()f x 与y ax =的图象有3个交点，则11,1(2,)⎛⎫∈-⋃+∞ ⎪⎝⎭a e .故答案为：11,1(2,)e ⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查利用导数研究函数零点个数求参问题，常常使用等价转化的思想，转化为两个函数交点个数问题，数形结合，解决问题，属中难题. 20. 若关于x 的方程210x x a ---=在[]1,1-上有解，则实数a 的取值范围是________．【答案】5,14⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】由210x x a ---=可得21a x x =--，求得二次函数21y x x =--在区间[]1,1-上的值域，由此可得出实数a 的取值范围. 【详解】由210x x a ---=可得21a x x =--，由题意可知，实数a 的取值范围是函数21y x x =--在区间[]1,1-上的值域，当[]1,1x ∈-时，221551,1244y x x x ⎛⎫⎡⎤=--=--∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.因此，实数a 的取值范围是5,14⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故答案为：5,14⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查利用方程在区间上有解求参数的取值范围，考查参变量分离法的应用，考查计算能力，属于中等题.解题方法模板六：一分为二，等价转化处理零点问题使用情景：可以将一个函数零点的问题转化为两个函数交点的问题解题模板：第一步将零点问题转化为两个函数交点个数的问题第二步绘制相应的函数图像，结合临界值确定参数的值(或范围). 例6 对实数a 与b ，定义新运算“⊗”：,1,1a a b a b b a b -≤⎧⊗=⎨->⎩，设函数()()22()2,f x x x x x R =-⊗-∈，若函数y =f (x )－c 的图像与x 轴恰有两个公共点，则实数c 的取值范围是（）A ．3(,2]1,2⎛⎫-∞-⋃- ⎪⎝⎭ B ．3(,2]1,4⎛⎫-∞-⋃-- ⎪⎝⎭C ．11,,44⎛⎫⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D ．311,,44⎛⎫⎡⎫--⋃+∞ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭【答案】B 【解析】解题模板选择：本题中所给的函数式整理之后是一个分段函数的形式，需要绘制函数图像进行讨论，故选取解题方法模板六等价转化处理零点问题进行解答. 解题模板应用：第一步将零点问题转化为两个函数交点个数的问题函数的解析式即：()f x =()()2222222,21,21x x x x x x x x x ⎧----≤⎪⎨---->⎪⎩=2232,123,1, 2x x x x x x ⎧--≤≤⎪⎪⎨⎪-<->⎪⎩或，由y =f (x )－c 的图像与x 轴恰有两个公共点可知f (x )与y =c 的图像恰有两个公共点，第二步绘制相应的函数图像，结合临界值确定参数的值(或范围). 绘制函数图像如图所示，由图像知c ≤－2，或314c -<<-. 故选：B .【名师点睛】对于函数F (x )的零点问题，我们常会将F (x )分解成两个相对简单的函数即F (x )=f (x )－g (x )，借助f (x )和g (x )的图像交点来求解F (x )的零点，克服了直接求解F (x )零点带来的技术难题.利用一分为二求解，精彩演绎了等价转化.31。

高考数学《函数零点的个数问题》知识讲解与例题讲解

高考数学《函数零点的个数问题》知识讲解与例题讲解一、知识点讲解与分析：1、零点的定义：一般地，对于函数()()y f x x D =∈，我们把方程()0f x =的实数根x 称为函数()()y f x x D =∈的零点2、函数零点存在性定理：设函数()f x 在闭区间[],a b 上连续，且()()0f a f b <，那么在开区间(),a b 内至少有函数()f x 的一个零点，即至少有一点()0,x a b ∈，使得()00f x =。

（1）()f x 在[],a b 上连续是使用零点存在性定理判定零点的前提（2）零点存在性定理中的几个“不一定”（假设()f x 连续） ① 若()()0f a f b <，则()f x 的零点不一定只有一个，可以有多个 ② 若()()0f a f b >，那么()f x 在[],a b 不一定有零点 ③ 若()f x 在[],a b 有零点，则()()f a f b 不一定必须异号3、若()f x 在[],a b 上是单调函数且连续，则()()()0f a f b f x <⇒在(),a b 的零点唯一4、函数的零点，方程的根，两图像交点之间的联系设函数为()y f x =，则()f x 的零点即为满足方程()0f x =的根，若()()()f x g x h x =−,则方程可转变为()()g x h x =，即方程的根在坐标系中为()(),g x h x 交点的横坐标，其范围和个数可从图像中得到。

由此看来，函数的零点，方程的根，两图像的交点这三者各有特点，且能相互转化，在解决有关根的问题以及已知根的个数求参数范围这些问题时要用到这三者的灵活转化。

（详见方法技巧）二、方法与技巧：1、零点存在性定理的应用：若一个方程有解但无法直接求出时，可考虑将方程一边构造为一个函数，从而利用零点存在性定理将零点确定在一个较小的范围内。

例如：对于方程ln 0x x +=，无法直接求出根，构造函数()ln f x x x =+，由()110,02f f ⎛⎫>< ⎪⎝⎭即可判定其零点必在1,12⎛⎫⎪⎝⎭中 2、函数的零点，方程的根，两函数的交点在零点问题中的作用（1）函数的零点：工具：零点存在性定理作用：通过代入特殊值精确计算，将零点圈定在一个较小的范围内。

专题06 重温高考压轴题----函数零点问题集锦-2019年高考数学压轴题之函数零点问题(原卷版)

专题六重温高考压轴题----函数零点问题集锦函数方程思想是一种重要的数学思想方法，函数问题可以利用方程求解，方程解的情况可借助于函数的图象和性质求解.高考命题常常以基本初等函数为载体，主要考查以下三个方面：（1）零点所在区间——零点存在性定理；（2）二次方程根的分布问题；（3）判断零点的个数问题；（4）根据零点的情况确定参数的值或范围；（5）根据零点的情况讨论函数的性质或证明不等式等.本专题精选高考压轴题及最新高考模拟压轴题，形成函数零点问题集锦，例题说法，高效训练，进一步提高处理此类问题的综合能力.【典型例题】类型一已知零点个数，求参数的值或取值范围例1.【2018年理新课标I 卷】已知函数．若g （x ）存在2个零点，则a 的取值范围是A. [–1，0）B. [0，+∞）C. [–1，+∞）D. [1，+∞）例2.【2018年理数全国卷II 】已知函数．（1）若，证明：当时，；（2）若在只有一个零点，求．类型二利用导数确定函数零点的个数例3.【2018年全国卷II 文】已知函数．（1）若，求的单调区间；（2）证明：只有一个零点．类型三挖掘“隐零点”，证明不等式例4.【2017课标II ，理】已知函数()2ln f x ax ax x x =--，且()0f x ≥.(1)求a ；(2)证明：()f x 存在唯一的极大值点0x ，且()2202ef x --<<.类型四利用函数单调性，确定函数零点关系例5.【2016高考新课标1理】已知函数2()(2)e (1)xf x x a x =-+-有两个零点. （I ）求a 的取值范围；（II ）设x 1，x 2是()f x 的两个零点，证明：122x x +<. 类型五借助导函数零点，解答综合性问题例6.【2016高考新课标2文】已知函数()(1)ln (1)f x x x a x =+--. （I ）当4a =时，求曲线()y f x =在()1,(1)f 处的切线方程；（Ⅱ）若当()1,x ∈+∞时，()0f x ＞，求a 的取值范围. 例7.【2016高考新课标Ⅲ文】设函数()ln 1f x x x =-+．（I ）讨论()f x 的单调性；（II ）证明当(1,)x ∈+∞时，11ln x x x-<<；（III ）设1c >，证明当(0,1)x ∈时，1(1)xc x c +->. 例8.【2018年理数天津】已知函数，，其中a >1.（I ）求函数的单调区间；（II ）若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行，证明；（III ）证明当时，存在直线l ，使l 是曲线的切线，也是曲线的切线.【规律与方法】1.研究方程根的情况时，通过导数研究函数的单调性、最大（小）值、函数图象的变化趋势等，根据题目画出函数图象的草图，通过数形结合的思想去分析问题，使问题的解决有一个直观的形象，然后在此基础上再转化为不等式（组）的问题，通过求解不等式可得到所求的参数的取值（或范围）．2. 利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数()()()h x f x g x =-.根据差函数导函数符号，确定差函数单调性，利用单调性得不等量关系，进而证明不等式.（2）根据条件，寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系，或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.3. 导数中函数的含参数的问题的讨论，需要考虑下面的几个方面：（1）把导函数充分变形，找出决定导数符号的核心代数式，讨论其零点是否存在，零点是否在给定的范围中；（2）零点不容易求得时，需要结合原函数的形式去讨论，有时甚至需要把原函数放缩去讨论，常见的放缩有1,ln 1xe x x x ≥+≤-等；（3）如果导数也比较复杂，可以进一步求导，讨论导函数的导数.4. 对于恒成立问题一般要分离参数，然后利用函数导数求函数的最大值或最小值，对于含有不等式的函数问题，一般要构造函数，利用函数的单调性来解决，但涉及技巧比较多，需要通过论坛和联系多加体会.5. 函数有零点等价于相应的方程有实根,然后将方程进行适当的变形,转化为两个函数图象有交点.交点的个数就是函数零点个数.在实际解题中,通常先求出()/f x ,然后令()/0f x =,移项,转化为判断两个函数图象的交点个数.【提升训练】1.【2019届高三第一次全国大联考】若函数恰有三个零点，则的取值范围为( )A ．B ．（）C ．D ．（）2.【2017课标3，理11】已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点，则a =A ．12-B ．13C ．12D ．13.【2018年理数天津卷】已知，函数若关于的方程恰有2个互异的实数解，则的取值范围是______________. 4．【2018年江苏卷】若函数在内有且只有一个零点，则在上的最大值与最小值的和为________． 5.【2018年天津卷文】设函数，其中,且是公差为的等差数列. （I ）若求曲线在点处的切线方程；（II ）若，求的极值；（III ）若曲线与直线有三个互异的公共点，求d 的取值范围.6.【江西省南昌市2019届高三一模】已知函数（为自然对数的底数），，直线是曲线在处的切线.（Ⅰ）求的值；（Ⅱ）是否存在，使得在上有唯一零点？若存在，求出的值；若不存在，请说明理由.7.【2016年高考四川理数】设函数f (x )=ax 2-a -ln x ，其中a ∈R. （Ⅰ）讨论f (x )的单调性；（Ⅱ）确定a 的所有可能取值，使得11()xf x e x->-在区间（1，+∞）内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).8.【2017年新课标1】已知函数2()e(2)e xx f x a a x =+--.（1）讨论()f x 的单调性；（2）若()f x 有两个零点，求a 的取值范围.9．【2017江苏，20】已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数()f x '的极值点是()f x 的零点.（极值点是指函数取极值时对应的自变量的值）（1）求b 关于a 的函数关系式，并写出定义域；（2）证明：23b a >;（3）若()f x ,()f x '这两个函数的所有极值之和不小于72-，求a 的取值范围. 10.【2016高考山东理】已知()221()ln ,R x f x a x x a x-=-+∈. （I ）讨论()f x 的单调性；（II ）当1a =时，证明()3()'2f x f x +＞对于任意的[]1,2x ∈成立. 11.【2016高考新课标2理数】(Ⅰ)讨论函数xx 2f (x)x 2-=+e 的单调性，并证明当0x >时，(2)20x x e x -++>；(Ⅱ)证明：当[0,1)a ∈时，函数2x =(0)x e ax ag x x-->（）有最小值.设()g x 的最小值为()h a ，求函数()h a 的值域．12.【辽宁省大连市2019届高三3月测试】已知函数．（1）讨论函数的单调性；（2）若曲线上存在唯一的点，使得曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点，求实数的取值范围．。

浅谈中学数学中的零点问题

浅谈中学数学中的零点问题杨志斌摘要：本文从数学零点问题出发，讨论了如何运用零点求解不等式和函数零点的求解方法以及怎么利用零点解决一些实际问题。

关键词：零点定义；函数；不等式在数学领域里，求零点是个常见的问题。

我们可以用已知条件求出零点，也可以用零点去解决问题，比如解不等式，方程的有关问题，还有函数问题等等。

用零点问题解有些不等式可以把问题简单化，而解方程实际上就是求零点，通过零点问题可以把函数问题形象化。

我们了解零点在函数中所反映出来的特点，并且要学会通过零点去解决相应的问题。

一、零点的有关定义函数零点的定义是：对于函数()=的零f x=的实数x叫做函数()y f xy f x=使()0点。

零点的特征是：零点附近两侧的函数值异号。

当()0f x>时，在坐标轴上显示的是图象在x轴的上方部分的图象；当()0f x<时，在坐标轴上显示的是图象在x轴的下方部分的图象。

而()0f x=时，在坐标轴上显示的是图象在x轴的上的x的取值。

对于零点还有一个重要的定理，就是零点存在定理。

2004年教育部推出的高中新课程的数学配套教材必修1中就引入了零点存在定理。

零点存在定理：连续函数()=y f x=在[],a b的端点处的函数值符号相反，则()y f x在(),a b内至少有一个零点存在。

交点存在定理：两连续函数()=在[],a b的端点处的函数的函数值大y g xy f x=与()小相反，则()=在(),a b内至少存在一个交点。

y g xy f x=与()在中学，很多的问题都可以用零点问题的方法来解决的，有时通过用零点问题的解法可以让问题变得简单化和形象化。

通过学习和对照中学教材的要求，在不等式中，零点问题有它的独特解法。

二、利用零点解不等式在中学数学课本中，不等式解法都是用不等式的运算法则去求解。

这里，我向大家介绍另外一种方法去解不等式，就是利用零点去解不等式。

它的一般步骤可以分为：（1）求零点：变不等式的不等号为等号，求出等值中未知数的值。

高中数学-函数零点问题及例题解析

高中数学-函数零点问题及例题解析一、函数与方程基本知识点1、函数零点：（变号零点与不变号零点）（1）对于函数)(x f y =，我们把方程0)(=x f 的实数根叫函数)(x f y =的零点。

（2）方程0)(=x f 有实根⇔函数()y f x =的图像与x 轴有交点⇔函数()y f x =有零点。

若函数()f x 在区间[],a b 上的图像是连续的曲线，则0)()(<b f a f 是()f x 在区间(),a b 内有零点的充分不必要条件。

2、二分法：对于在区间[,]a b 上连续不断且()()0f a f b ⋅<的函数()y f x =,通过不断地把函数()y f x =的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫做二分法; 二、函数与方程解题技巧零点是经常考察的重点，对此部分的做题方法总结如下：（一）函数零点的存在性定理指出：“如果函数)(x f y =在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线，并且0)()(<b f a f ，那么，函数)(x f y =在区间（a,b ）内有零点，即存在),(b a c ∈,使得0)(=c f ,这个c 也是方程0)(=x f 的根”。

根据函数零点的存在性定理判断函数在某个区间上是否有零点（或方程在某个区间上是否有根）时，一定要注意该定理是函数存在零点的充分不必要条件：如例、函数xx x f 2)1ln()(-+=的零点所在的大致区间是（）（A ）（0，1）；（B ）（1，2）；（C ）（2，e ）；（D ）（3，4）。

分析：显然函数xx x f 2)1ln()(-+=在区间[1,2]上是连续函数，且0)1(<f ,0)2(>f ，所以由根的存在性定理可知，函数xx x f 2)1ln()(-+=的零点所在的大致区间是（1，2），选B（二）求解有关函数零点的个数（或方程根的个数）问题。

热点15 函数的零点问题处理策略与解题技巧-2022年高考数学核心热点突破

所以，解得 .
当时，，
当时，，
则函数的最大值，最小值，
则，符合题意，
所以；
当时，，
则函数的最大值，最小值，
则，符合题意，
所以；
当时，，
则函数的最大值，最小值，
则，解得则，（舍去）；
当时，，
则函数的最大值，最小值，
则，解得，（舍去），
所以函数．当时，函数的最大值与最小值的差为2，或，
综上： .
【点睛】函数零点的求解与判断方法：
(1)直接求零点：令f(x)＝0，如果能求出解，则有几个解就有几个零点．
(2)零点存在性定理：利用定理不仅要函数在区间[a，b]上是连续不断的曲线，且f(a)·f(b)＜0，还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点．
(3)利用图象交点的个数：将函数变形为两个函数的差，画两个函数的图象，看其交点的横坐标有几个不同的值，就有几个不同的零点．
在时有2个交点,符合题意；
若 ,直线与的图象在时有1个交点，
在时有2个交点,不符合题意；
若 ,直线与的图象在时有1个交点，
在时无交点,不符合题意；
若 ,,直线与的图象至多有一个交点，不符合题意.
所以只有符合题意.
故选：D.
7.函数，的图象与直线（为常数）的交点可能有（）
一、单选题
5.函数的一个零点在区间内，则实数的取值范围是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断出在上是增函数，利用零点存在定理列不等式，即可求a的范围.
【详解】∵ 和在上是增函数，

专题05 挖掘“隐零点”,破解导数压轴题-2121年高考数学压轴题之函数零点问题(解析版)

【答案】（Ⅰ）0；（Ⅱ）见解析.
【解析】（Ⅰ）解：因为 f (x) ex+m x3 ，所以 f (x) ex+m 3x2 .……………………………………………………………1 分
因为曲线 y f x 在点 0，f 0 处的切线斜率为1，所以 f 0 em 1，解得 m 0 .…………………………………………………2 分
（Ⅱ）证法一：因为 f (x) ex+m x3 , g x ln x 1 2 ，
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所以 f x g (x) x3 等价于 ex+m ln x 1 2 0 ．
当 m 1时， ex+m ln x 1 2 ex1 ln x 1 2 ．
要证 ex+m ln x 1 2 0 ，只需证明 ex1 ln(x 1) 2 0 .………………4 分
，解得：，
由
，解得：
，
故在递减，在
递增；
2 由 1 知要使存在最小值，
则且
，
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令
，
，
则
在
递减，
又
，
，
故存在
使得
故在
递增，在
，
故
，
故
，递减，，
，
又
，
，
故
．
2．【广东省汕头市 2019 届高三上学期期末】已知函数
．
讨论的单调性；
若，是的两个极值点，证明：
．
【答案】（1）答案不唯一，具体见解析（2）见解析【解析】
解问题决定，因此必要时尽可能缩小其范围；
第二步：以零点为分界点，说明导函数 f′(x)的正负，进而得到 f(x)的最值表达式；这里应注意，进行代

高中数学解题方法技巧：函数零点问题

高中数学解题技巧剖析：函数零点问题作者：xbomath 倾情分享今天跟大家分享一下每日一题：函数零点问题。

本题难度中等偏上，对于同学们的综合能力有较高要求，着重考察数形结合、绝对值的意义等思想。

数形结合的思想方法应用广泛，常见的如在解方程和解不等式问题中，在求函数的值域、最值问题中，在求复数和三角函数解题中，运用数形结思想，不仅直观易发现解题途径，而且能避免复杂的计算与推理，大大简化了解题过程。

这在解选择题、填空题中更显其优越，要注意培养这种思想意识，要争取胸中有图见数想图，以开拓自己的思维视野。

本道题目的主旨在于将一个未知函数拆分为两个常见的函数，然后运用数形结合的思想来解决问题。

令f (x )=0，将等式移项变换，可以得到两个新函数， g (x )=1x和ℎ(x )=|2x −m |的绝对值型一次函数，最后画图求交点，根据图像数m 的取值范围即可。

解析：易知 f (0)=−1，故函数f (x )有三个不同的零点，可以转化为|2x −m |=1x 有三个不同的非零实数根，即函数y =|2x −m |与y =1x(x >0)的图像有三个不习题2.1 已知函数f (x )=൝−2x 2+mx −1, x <m 22x 2−mx −1, x ≥m 2，若函数f (x )有三个不同的零点，则实数m 的取值范围为A. (2, +∞)B. (2ξ2,+∞)C. (4, +∞)D. (4ξ2,+∞)同的交点，作图，当x ≥m 2时，直线y =2x −m 与曲线y =1x(x >0)，有且仅有一个交点，当0<x <m 2时，直线y =2x +m 与曲线y =1x(x >0)，必有两个不同的交点，而当直线y =2x +m 与曲线y =1x (x >0)相切时，−1x 2=−2 解得x =ξ22，此时m =2ξ2，此时m =2ξ2结合图像可知：m >2ξ2。

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“用好零点”，证明函数不等式
类型一设而不求，应用函数零点存在定理
例1.【四川省泸州市2019届高三二诊】已知函数．
（1）若曲线在点处的切线与轴正半轴有公共点，求的取值范围；
（2）求证：时，．
类型二设而不求，应用不等式性质
例2.【广东省揭阳市2019届高三一模】已知函数（，e是自然对数的底，）
（1）讨论的单调性；
（2）若，是函数的零点，是的导函数，求证：．
类型三代入零点，利用方程思想转化证明零点之间的关系
例3.【湖南师大附中2019届高三月考试题（七)】已知函数，其中为常数.
（1）讨论函数的单调性；
（2）若有两个相异零点，求证：.
类型四利用零点性质，构造函数证明参数范围
例4．【山东省临沂市2019届高三2月检测】已知函数．
(1)判断的单调性；
(2)若在(1，+∞)上恒成立，且=0有唯一解，试证明a<1．
1．【广东省揭阳市2019届高三一模】设函数，
（1）讨论的单调性；
（2）若函数有两个零点、，求证：．
2．【陕西省西安地区陕师大附中、西安高级中学、高新一中、铁一中学、西工大附中等八校2019届高三3月联考】已知函数有两个零点．
求实数a的取值范围；
若函数的两个零点分别为，，求证：．
3.【宁夏银川市2019年高三下学期检测】已知函数.
（1）当时，求函数的单调区间；
（2）当
时，证明：
（其中为自然对数的底数）．
4．已知函数f （x ）=lnx+a （x ﹣1）2
（a ＞0）．（1）讨论f （x ）的单调性；
（2）若f （x ）在区间（0，1）内有唯一的零点x 0，证明：．
5. 已知函数f （x ）=3e x
+x 2
，g （x ）=9x ﹣1．（1）求函数φ（x ）=xe x +4x ﹣f （x ）的单调区间；（2）比较f （x ）与g （x ）的大小，并加以证明．
6. 已知函数f （x ）=lnx ﹣x+1，函数g （x ）=ax•e x
﹣4x ，其中a 为大于零的常数．（Ⅰ）求函数f （x ）的单调区间；
（Ⅱ）求证：g （x ）﹣2f （x ）≥2（lna ﹣ln2）． 7.【山东省济南市2019届高三3月模拟】已知函数，其导函数
的最大值
为.
（1）求实数的值；（2）若
，证明：
.
8．【山东省日照市2017届高三下学期一模】设(e 为自然对数的底数)，
．
(I)记，讨论函单调性；
(II)令
，若函数G(x )有两个零点．
(i)求参数a 的取值范围； (ii)设
的两个零点，证明
．
9．已知函数()()()2
ln 10f x x a x a =+->.
（1）讨论()f x 的单调性；
（2）若()f x 在区间()0,1内有唯一的零点0x ，证明： 3
12
0e
x e -
-<<.
10．已知函数()1x
f x e ax =--，其中e 为自然对数的底数， a R ∈
（I ）若a e =，函数()()2g x e x =- ①求函数()()()h x f x g x =-的单调区间 ②若函数()()(),{
,f x x m
F x g x x m
≤=>的值域为R ,求实数m 的取值范围
（II ）若存在实数[]12,0,2x x ∈,使得()()12f x f x =，且121x x -≥，求证： 21e a e e -≤≤-。