1、专题7:零点问题1设函数(其中为自然对数的底数,若函数至少存在一个零点,则实数的取值范围是ABCD【解析】令,则,设,令,发现函数,在上都是单调递增,在,上都是单调递减,函数在上单调递增,在,上单调递减,故当时,得,函数至少存在一个零点需满足,即故选:2设函数,记,若函数至少存在一个零点,则实数的取值范围是A,B,C,D,【解析】的定义域为,又,函数至少存在一个零点可化为函数至少有一个零点;即方程有解,则,;故当时,当时,;则在上单调递增,在上单调递减,故;又当时,故;故选:3已知函数与函数的图象有两个不同的交点,则实数取值范围为A,BCD【解析】由题意得:,问题转化为函数的图象和函数的图象有
2、2个交点,故函数在和上递增,在,单调递减,且时,(2),作出函数的图象,如图示:观察图象得:函数和的图象有2个不同的交点时,实数,故选:4已知函数的定义域为,且对任意都满足,当时,(其中为自然对数的底数),若函数与的图象恰有两个交点,则实数的取值范围是A或BCD【解析】由函数则函数的图象关于对称,如图所示:由于和函数的图象只有两个交点,设,图象上的切点,所以,则,所以曲线的切线方程为,把代入可得,则,结合图象,要使图象有两个交点,则或故选:5定义:如果函数在区间,上存在,满足,则称函数在区间,上的一个双中值函数,已知函数是区间,上的双中值函数,则实数的取值范围是ABCD【解析】函数,函数是区间
3、,上的双中值函数,区间,上存在,满足,即方程在区间,有两个解,令,对称轴,则,解得实数的取值范围是故选:6定义:如果函数在定义域内给定区间,上存在,满足,则称函数是,上的“平均值函数”,是它的一个均值点则下列叙述正确的个数是是区间,上的平均值函数,0是它的均值点;函数在区间,上是平均值函数,它的均值点是5;函数在区间,(其中上都是平均值函数;若函数是区间,上的平均值函数,则实数的取值范围是A1B2C3D4【解析】根据题意,依次分析题目中的四个结论:对于,若是区间,上的平均值函数,设其均值点为,则有,解可得,即0是它的均值点,正确;对于,若函数在区间,上是平均值函数,设其均值点为,则有,解可得或
4、(舍即5是它的均值点,正确,对于,函数在区间,都是平均值函数,则恒成立,明显错误,错误;对于,若函数是区间,上的平均值函数,则关于的方程在内有实数根,而,解得,(舍,必有必为均值点,即,即实数的取值范围是,正确;其中正确;故选:7若存在正实数,使得关于的方程有两个不同的根,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围是ABC,D,【解析】由题意得,令,则,当时,(e),当时,(e),(e),而时,则要满足,解得:,故选:8已知函数,若存在,使得关于的方程有解,其中为自然对数的底数则实数的取值范围是ABCD【解析】由可得,即,即,令,则方程有解设,则,显然为减函数,又(e),当时,当时,在上单调递增,
5、在上单调递减,的最大值为(e),解得或故选:9若关于的方程有三个不相等的实数解,且,其中,为自然对数的底数,则的值为ABCD1【解析】由方程,令,则有,令函数,在递增,在递减,其图象如下,要使关于的方程有三个不相等的实数解,且结合图象可得关于的方程一定有两个实根,且,故选:10若关于的方程有三个不相等的实数解,且,其中,为自然对数的底数,则的值为ABCD1【解析】由方程,令,则有,令函数,在递增,在递减,其图象如下,要使关于的方程有3个不相等的实数解,且结合图象可得关于的方程一定有两个实根,且,故选:11若关于的方程有三个不相等的实数解、,其中,则的值为AB4CD【解析】令,函数的图象如下:方
6、程即,要使方程有三个不相等的实数解、,则方程一定有两个实根,可验证或1不符合题意,所以方程一定有两个实根,且且,则则,故选:12已知函数若关于的方程恰有三个不相等的实数解,则的取值范围是ABCD【解析】函数的图象如下图所示:若关于的方程恰有三个不相等的实数解,则函数的图象与直线有三个交点,当直线经过原点时,由的导数得:,当直线与相切时,切点坐标为:,当直线经过,时,故,故选:13已知函数,若有且仅有两个整数使得,则实数的取值范围是A,B,C,D,【解析】由得,即,设,由得,即,由得,即,即当时,函数取得极大值,当时,满足的整数解超过2个,不满足条件当时,要使的整数解只有2个,则满足,即,即,即
7、,即实数的取值范围是,故选:14已知函数,若有且仅有两个整数使得,则实数的取值范围是【解析】由得,即,设,由得,即,由得,即,即当时,函数取得极大值,当时,满足的整数解超过2个,不满足条件当时,要使的整数解只有2个,则满足,即,即,即实数的取值范围是,故答案为:,15已知函数,是常数,且 ()讨论零点的个数;()证明:,【解析】证明:(),解得,或时,若,若,有一个零点,时,000由上表可知,在区间,有一个零点,又,任取,在区间有一个零点,从而有两个零点,时,在上单调递增,有一个零点,时,0,00由上表可知,在区间有一个零点,在区间,有一个零点,从而有两个零点,()证明:取,由(1)知在上单调
8、递增,取,则,化简得,取,由(1)知在区间上单调递减,取,由得,即,综上,16已知函数(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围【解析】(1)由,求导,当时,当,单调递减,当时,令,解得:,当,解得:,当,解得:,时,单调递减,单调递增;当时,恒成立,当,单调递减,综上可知:当时,在单调减函数,当时,在是减函数,在,是增函数;(2)若时,由(1)可知:最多有一个零点,当时,当时,当时,当,且远远大于和,当,函数有两个零点,的最小值小于0即可,由在是减函数,在,是增函数,即,设,则,求导,由(1),解得:,的取值范围方法二:(1)由,求导,当时,当,单调递减,当时,令,解得:,当,解得
9、:,当,解得:,时,单调递减,单调递增;当时,恒成立,当,单调递减,综上可知:当时,在单调减函数,当时,在是减函数,在是增函数;(2)若时,由(1)可知:最多有一个零点,当时,由(1)可知:当时,取得最小值,当,时,故只有一个零点,当时,由,即,故没有零点,当时,由,故在有一个零点,假设存在正整数,满足,则,由,因此在有一个零点的取值范围17已知函数,()讨论的单调性;()若有两个零点,求的取值范围【解析】()由题,(1)当时,当时,函数单调递减,当时,函数单调递增;(2)当时,当,时,函数单调递增,当,时,函数单调递减,当时,函数单调递增;(3)当时,恒成立,函数在上单调递增;(4)当时,当
10、时,函数单调递增,当,时,函数单调递减,当,时,函数单调递增;()当时,有唯一零点,不符合题意;由()知:当时,故时,函数单调递减,时,函数单调递增,且时,;时,函数必有两个零点;当时,故,时,函数单调递增,时,函数单调递减,时,函数单调递增,又,函数至多有一个零点;当时,函数单调递增,函数至多有一个零点;当时,故时,函数单调递增,时,函数单调递减,时,函数单调递增,又,函数至多有一个零点;综上所述:当时,函数有两个零点18已知函数()讨论的单调性;()若有两个零点,求的取值范围【解析】()由,可得,当时,由,可得;由,可得,即有在递减;在递增(如右上图);当时,(如右下图)若,则恒成立,即有
11、在上递增;若时,由,可得或;由,可得即有在,递增;在,递减;若,由,可得或;由,可得即有在,递增;在,递减;()由()可得当时,在递减;在递增,且(1),;当时或找到一个使得对于恒成立,有两个零点;当时,所以只有一个零点;当时,若时,在,递减,在,递增,又当时,所以不存在两个零点;当时,在,单调增,在单调增,在,单调减,只有等于0才有两个零点,而当时,所以只有一个零点不符题意综上可得,有两个零点时,的取值范围为19已知函数(1)讨论的单调性;(2)若有两个零点,求的取值范围【解析】(1)的定义域为,若,则,所以在上是单调递减若,则由得,当时,;当时,所以在上单调递减,在上单调递增(2)若,至多
12、有一个零点,不符合题意;若,当时,取得最小值当时,只有一个零点;当时,没有零点;当时,又,故在有一个零点设整数满足,则,故在有一个零点综上,的取值范围是20已知函数,当为何值时,轴为曲线的切线;用,表示,中的最小值,设函数,讨论零点的个数【解析】设曲线与轴相切于点,则,解得,因此当时,轴为曲线的切线;当时,函数,故在时无零点当时,若,则(1),(1),(1)(1),故是函数的一个零点;若,则(1),(1),(1)(1),故不是函数的零点;当时,因此只考虑在内的零点个数即可当或时,在内无零点,因此在区间内单调,而,(1),当时,函数在区间内有一个零点,当时,函数在区间内没有零点当时,函数在内单调
13、递减,在内单调递增,故当时,取得最小值若,即,则在内无零点若,即,则在内有唯一零点若,即,由,(1),当时,在内有两个零点当时,在内有一个零点综上可得:时,函数有一个零点当时,有一个零点;当或时,有两个零点;当时,函数有三个零点21已知函数(1)当为何值时,轴为曲线的切线,(2)用,表示,中的最大值,设函数,当时,讨论零点的个数【解析】(1)设曲线与轴相切与点,则,即,当时,轴为曲线的切线(2)令,则,由,得,当时,为增函数;当,时,为减函数,当,即时,有一个零点;当,即时,有两个零点;当,即时,有三个零点;当,即时,有两个零点;当,即时,有一个零点,综上,或时,有一个零点;当或时,有两个零点
14、;当,有三个零点22已知函数(1)当为何值时,轴为曲线的切线;(2)设函数,讨论在区间上零点的个数【解析】(1)的导数为,设切点为,可得,即,解得,;(2),当时,在递增,可得,(1),有一个零点;当时,在递减,(1),在无零点;当时,在递增,在,递减,可得在的最大值为,若,即,在无零点;若,即,在有一个零点;若,即,(1),当时,在有两个零点;当时,在有一个零点;综上可得,时,在无零点;当或时,在有一个零点;当时,在有两个零点23已知函数(1)讨论的单调性;(2)设,若且有两个零点,求的取值范围【解析】(1),当即时,恒成立,故在上单调递增,当时,即或时,方程的两根分布为,当时,结合二次函数
15、的性质可知,时,函数单调递增,时,函数单调递减,当,时,函数单调递增,时,结合二次函数的性质可知, 0,时,函数单调递增,(2)因为,则,当时,则,即在上单调递增且,故在上没有零点,因为有两个零点,所以在时有两个零点,当时,故在上单调递减,最多1个零点,不合题意;当时,易得,函数在上单调递减,在,上单调递增,又时,时,故,解可得,综上可得,的范围24已知函数(1)若,求函数的极值;(2)若函数有且仅有两个零点,求的取值范围【解析】解析:(1)当时,显然在单调递增,且,当时,单调递减;当时,单调递增在处取得极小值,无极大值(2)函数有两个零点,即有两个解,即有两个解,设,则,单调递增,有两个解,即有两个解令,则,当时,单调递增;当时,单调递减,当时,