导数与函数零点问题专项训练
【1】.函数的零点个数为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,得,分别画出和的图象,如图所示:
当时,函数和有一个交点.当时,,
令,,,.
当,,为减函数,当,,为增函数.所以,所以在为增函数,
因为,所以,.故在无零点.
综上:函数的零点个数为.故选B.
【2】.已知函数(为自然对数的底数),则以下结论正确的为
A.函数仅有一个零点,且在区间上单调递增;
B.函数仅有一个零点,且在上单调递减,在递增;
C.函数有二个零点,其中一个零点为0,另一个零点为负数;
D.函数有二个零点,且当时,取得最小值为.
【答案】D
【解析】是增函数,所以时,,递减,时,,递增,
显然,所以,又时,,所以在上也有一个零点,因此共有两个零点.故选D.
【3】.已知函数是定义域为R的奇函数,且当x<0时,函数,若关于x的函数恰有2个零点,则实数a的取值范围为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】或,
时,,,
时,,递减,时,,递增,
所以的极小值为,又,因此无解.
此时要有两解,则,
又是奇函数,所以时,仍然无解,要有两解,则.
综上有.故选C.
【4】.(多选)已知函数(为常数),则下列结论正确的有
A.若有3个零点,则的范围为
B.时,是的极值点
C.时,的零点,且
D.时,恒成立
【答案】AC
【解析】若有3个零解,即与有三个交点,,则,则在上单调递增,在此区间内的值域为,在上单调递减,在上单调递增,在此区间内的值域为故与有三个交点,则,故A正确;
若,则,,,则在上单调递减,在上单调递增,则,故在上单调递减,故B错误;若,则,此时仅有1个零点,且,又,,则,故C正确;若,则,当时,,故D错误,故选AC.
【5】.(多选)函数在上有唯一零点,则
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】由,可得,即,
令,其中,则,
所以,函数在区间上单调递增,则,
令,其中,.
当时,,此时函数单调递减;
当时,,此时函数单调递增.所以,.
若函数在上有唯一零点,则.
所以,,由于函数在上单调递增,
,,即,,
所以,ABC选项正确,D选项错误.故选ABC.
【6】.(多选)若函数有两个零点,则实数的可能取值有
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】,该函数的定义域为,则.
当时,恒成立,函数单调递减,函数不可能有个零点;
当时,若时,,函数单调递减;
当,,函数单调递增.
故函数的最小值,其中,
令,,则.
当时,,函数单调递增;当时,,函数单调递减.所以,,所以,.
且当时,;当时,.
此时,函数有个零点.综上所述,实数的取值范围是.故选CD.
方法二:,数形结合,可得.
【7】.(多选)设函数的导函数为,则
A. B.是的极值点
C.存在零点 D.在单调递增
【答案】AD
【解析】由题可知的定义域为,
对于A,,则,故A正确;
对于B、D,,所以函数单调递增,故无极值点,故B错误,D正确;对于C,,故函数不存在零点,故C错误.故选AD.
【8】.函数的零点个数为_________.
【答案】
【解析】函数,,
令得或,当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;当时,,函数单调递增.所以,函数的极大值为,极小值为,则函数的大致图象如图所示:
由图象可知,函数有个零点.故答案为.
【9】.已知函数,则函数的极小值为_________,零点有_________个.
【答案】
【解析】,,令,可得,
如下表所示:
单调递减 极小值 极大值
所以,函数的极小值为,,则函数的零点个数等于函数与函数的图象的交点个数,如下图所示:
两个函数的图象有且只有一个交点,即函数只有一个零点.故答案为;1
【10】.已知,,则函数的零点个数为________.
【答案】3
【解析】,则,令,
当时,,,则函数在区间上单调递减,当时,,;,
在区间上单调递增,在区间上单调递减,画出函数与的图象,如下图所示:
由图可知函数与的图象有三个交点,
则函数的零点个数为3个,故答案为3
【11】.已知函数有两个不同的零点,则实数的取值范围是.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为函数有两个不同的零点,所以方程有两个不同的实数根,因此函数与函数有两个交点.
,
当时,单调递减,当时,单调递增,
因此当时,函数有最大值,最大值为,
显然当时,,当时,,当时,,
因此函数的图象如下图所示:
通过函数的图象和上述分析的性质可知当时,函数与函数有两个交点.故选C
【12】.已知函数有两个零点,则的取值范围
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】的定义域为,,当时,,函数在上为增函数,最多只有一个零点,不符合题意;当时,由得,由得,所以在上递增,在上递减,所以当时,取得最大值,因为趋近于时,趋近于负无穷大,趋近于正无穷大时,趋近于负无穷大,所以要使有两个零点,只需,因为,所以,所以.故选D.
【13】.已知只有一个零点,且这个零点为正数,则实数的取值范围为_________.
【答案】.
【解析】,.
令,得或,当变化时,、的变化情况如下表:
极大值 极小值
由于函数只有一个零点,且该零点为正数,
所以,,,化简得,
解得,因此,实数的取值范围是,故答案为.
【14】.如果两个函数存在零点,分别为,,若满足,则称两个函数互为“度零点函数”.若与互为“1度零点函数”,则实数的取值范围为_________.
【答案】
【解析】函数有唯一的零点2,由题意知函数的零点满足,即.因为,所以,设,则,,
当时,,是增函数;当时,,是减函数,
所以,又,,
所以实数的取值范围为.故答案为.
【15】.设函数,.
(1)求的单调区间和极值;
(2)证明:若存在零点,则在区间上仅有一个零点.
【解析】(1)由得.
由解得.与在区间上的情况如下:
↘ 极小值 ↗
所以,的单调递减区间是,单调递增区间是;
在处取得极小值,无极大值.
(2)由(1)知,在区间上的最小值为.
因为存在零点,所以,从而.
当时,在区间上单调递减,且,
所以是在区间上的唯一零点.
当时,在区间上单调递减,且, ,
所以在区间上仅有一个零点.
【16】.已知.若有2个不同零点,求的取值范围.
【解析】,当时,,只有个零点;
当时,,,,为减函数,,,为增函数,而,所以当,,使,当时,所以 所以,
所以 ,
取,所以 ,所以函数有个零点,
当时,,令得,
①,即时,当变化时 ,变化情况是
所以,所以函数至多有一个零点,不符合题意;
②时,,在单调递增,所以至多有一个零点,不合题意,③当时,即以时,当变化时,的变化情况是
所以,时,,,所以函数至多有个零点,综上:的取值范围是.导数与函数零点专项训练
【1】.函数的零点个数为
A. B. C. D.
【2】.已知函数(为自然对数的底数),则以下结论正确的为
A.函数仅有一个零点,且在区间上单调递增;
B.函数仅有一个零点,且在上单调递减,在递增;
C.函数有二个零点,其中一个零点为0,另一个零点为负数;
D.函数有二个零点,且当时,取得最小值为.
【3】.已知函数是定义域为R的奇函数,且当x<0时,函数,若关于x的函数恰有2个零点,则实数a的取值范围为
A. B.
C. D.
【4】.(多选)已知函数(为常数),则下列结论正确的有
A.若有3个零点,则的范围为 B.时,是的极值点
C.时,的零点,且 D.时,恒成立
【5】.(多选)函数在上有唯一零点,则
A. B. C. D.
【6】.(多选)若函数有两个零点,则实数的可能取值有
A. B. C. D.
【7】.(多选)设函数的导函数为,则
A. B.是的极值点 C.存在零点 D.在单调递增
【8】.函数的零点个数为_________.
【9】.已知函数,则函数的极小值为_________,零点有_________个.
【10】.已知,,则函数的零点个数为________.
【11】.已知函数有两个不同的零点,则实数的取值范围是.
A. B. C. D.
【12】.已知函数有两个零点,则的取值范围
A. B. C. D.
【13】.已知只有一个零点,且这个零点为正数,则实数的取值范围为_________.
【14】.如果两个函数存在零点,分别为,,若满足,则称两个函数互为“度零点函数”.若与互为“1度零点函数”,则实数的取值范围为_________.
【15】.设函数,.
(1)求的单调区间和极值;
(2)证明:若存在零点,则在区间上仅有一个零点.
【16】.已知.若有2个不同零点,求的取值范围.