1、导数常用的一些技巧和结论(2017 年全国新课标 1理 21)已知 .2xxfaee(1 )讨论 的单调性;fx(2 )若 有两个零点,求 的取值范围.a解析:(1) 2 121xxxxfaeeae若 ,则 恒成立,所以 在 R 上递减;0a0f若 ,令 ,得 .fx,lnxea当 时, ,所以 在 上递减;1lnxa0ff1,la当 时, ,所以 在 上递增.lfxfxln,综上,当 时, 在 R 上递减;当 时, 在 上递减,在 上递增.0af 0afx1,lna1ln,a(2 ) 有两个零点,必须满足 ,即 ,且 .fxminfxminll0ff构造函数 , . 易得 ,所以 单调递减.
2、1lng01 0gx1lngxx又因为 ,所以 .01l aaa下面只要证明当 时, 有两个零点即可,为此我们先证明当 时, .fx 0xlnx事实上,构造函数 ,易得 , ,所以 ,即 .lnh1hxmin1h0hlnx当 时, ,01a2210aeafe,333lnln1ln10f aa其中 , ,所以 在 和 上各有一个零点.1la1lnafx,ll,故 的取值范围是 .0,注意:取点过程用到了常用放缩技巧。一方面: ;2 2 33000ln1xxxxxxaaeeaeeaeex另一方面: 时, (目测的)02 21xxxa常用的放缩公式(考试时需给出证明过程)第一组:对数放缩(放缩成一次
3、函数) , ,ln1xlxln1x(放缩成双撇函数) , ,l2l012x, ,1lnxx1ln0xx(放缩成二次函数) , ,2l2l10x21ln0xx(放缩成类反比例函数) , , ,1lnxlnx2l0, ,ln1x2l0l1x第二组:指数放缩(放缩成一次函数) , , ,1xexexe(放缩成类反比例函数) , ,010(放缩成二次函数) , ,2xex236xex第三组:指对放缩 ln1xe第四组:三角函数放缩, , . sita0x21sinx221cosinxx第五组:以直线 为切线的函数1y, , , , .lnyxxe2x1yxlx几个经典函数模型经典模型一: 或 .lnx
4、yl【例 1】讨论函数 的零点个数.fa(1 ) 时,无零点.ae, .1fxamax1ln0ffa(2 ) 时,1 个零点.ae, .1fxemaxln10ffe(3 )当 时,2 个零点.0e(目测) , ,其中 .(放缩)1fa1ln101afaa 1ea.fe,其中 .(用到了 )2211ln0f aa2ea1lnxx(4 )当 时,1 个零点.0,单调递增. ,fx10f.11221aaafeeea【变式】 (经过换元和等价变形之后均可以转化到例 1: ):lnfx1. 讨论 的零点个数(令 , ) ;lnfxmxxt2ma2. 讨论 的零点个数(令 ) ;3. 讨论 的零点个数(考
5、虑 ) ;lnfxxfxg4. 讨论 的零点个数(考虑 ,令 , ) ;lfmxf32tma5. 讨论 的零点个数(令 , ) ;2lnf 2txma6. 讨论 的零点个数(令 ).xaee经典模型二: 或xyx【例 2】讨论函数 的零点个数.xfea(1 ) 时,1 个零点.0a, 单调递增.0xfeaxfea且 , ,所以在 上有一个零点;01f1f1,0(2 ) 时,无零点.0a恒成立;0xfe(3 ) 时,无零点.e;minl1ln0fxfa(4 ) 时,2 个零点.a, , .10afe10fe2l2l20faae【变式】 (经过换元和等价变形之后均可以转化到例题 2: ):xfe1
6、. 讨论 的零点个数(令 , ) ;2xfemxtma2. 讨论 的零点个数(去分母后与 1 等价) ;xf3. 讨论 的零点个数(移项平方后与 1 等价) ;xfe4. 讨论 的零点个数(移项开方后换元与 1 等价) ;2m5. 讨论 的零点个数(乘以系数 e,令 ) ;1xfe ma6. 讨论 的零点个数(令 ,转化成 2)lntx7. 讨论 的零点个数(令 , ) ;1xfem 1te经典模型三: 或lnyxxye【例】讨论函数 的零点个数.af(1 ) 时,1 个零点. 0a, 单调递增.20xaflnafx, .10f11l 0a(2 ) 时,1 个零点( ).0ax(3 ) 时,无
7、零点.e,2xafminln10ffa(4 ) 时,1 个零点.ae.01xemin1l0ffe(5 ) 时,2 个零点.10ae, , ,211ln0faa10fea10fa【变式】 (经过换元和等价变形之后均可以转化到例题 3: ):lnfx1.讨论 的零点个数;1lnfxax2. 讨论 的零点个数(考虑 ,令 ) ;lfmfxgt3. 讨论 的零点个数(令 ) ;xafexet4. 讨论 的零点个数;练习题1. 已知函数 有两个零点,求 的取值范围.221xfxeaa2. 设函数 ,讨论 的导函数 的零点的个数.2lnxfeafxfx3. 已知函数 有两个零点,求 的取值范围.21xfxeaa4.已知函数 . 当 时,试讨论 的零点的个数.21xmfex0yfx