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专题2:导数中零点与求参问题---自检定时练--详解版
单选题
1.函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】对函数求导,求出函数的单调区间,再求出函数的最小值即可判断函数的零点个数.
【详解】.
令,,则,故在上单调递增.因为,,所以存在唯一的,
使得,即,即,所以,
所以当时,,,单调递减;
当时,,,单调递增,
所以,
所以函数的零点个数为1.
故选:B
2.函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求导,判断函数的单调性,计算端点处的函数值,结合零点存在性定理即可求解.
【详解】由于,,且中,
故,在单调递增,
因此至多一个零点,
,,,
因此的零点所在的区间是,
故选:C
3.已知函数有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】因为,所以令,题意转化成有两个根,分和两种情况,当时,可转化成和有两个交点,通过导数画出的图象即可求解
【详解】,
令,显然该函数单调递增,,则有两个根,
当时,等式为,不符合题意;
故,等式转化为有两个根,即和有两个交点,
设,求导得,
故当时,,故在上单调递减;
时,,单调递增;
且当时,,,
故如图所示
由图可得,的取值范围是
故选:A.
4.已知有4个不同的零点,则实数a的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,可得,于是问题转化为函数与直线和的图象分别有两个不同的交点,然后作出函数的图象,观察图象即可得解.
【详解】令,可得,所以或,
易知不是方程的根,所以或,
令函数,则,
故当或时,,单调递减,
当时,,单调递增,
且,时,,时,,
作函数图象如下,
由图可知方程有两个不同的根,
由题意可得方程有4个不同的根,
所以方程即有两个不同的实数根,且与方程的根不重合,
即函数与直线的图象有两个不同的交点,
由图象可知,要使函数与直线的图象有两个不同的交点,
则需且,即且,
又,所以,
结合别的选项可知,实数a的取值可以为.
故选:D.
5.已知,若有两个零点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由同构的思想可知,若有两个零点,则有两个解,即有两解,分离变量求导即可
【详解】若有两个零点,则有两个解,
等价于有两个解,因为,,所以,
令,原式等价于有两个解,
因为,则当时,所以在上单调递增,
所以有两个大于零的解.
解,可得,令,
则,当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,且,的图象如图:
所以当时,有两个交点,即有两个零点.
故选:A
6若函数在其定义域内只有一个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先考虑时,根据零点存在定理确定此时函数有一个零点,结合题意可知时,无零点,对函数求导,利用导函数得到函数的单调性,求出函数的最小值为,令,得到关于的不等式,解不等式即可求解.
【详解】当时,则,,
所以在上单调递增,且,,
在内存在唯一零点;
因为函数在其定义域内只有一个零点,
所以当时,无零点,
,令,则或(舍去),
在上单调递减,在上单调递增,
则,即.
故选:C
多选题
7.已知函数,为的导函数,则( )
A.曲线在处的切线方程为
B.在区间上单调递增
C.在区间上有极小值
D.在区间上有两个零点
【答案】BC
【分析】求出函数,再利用导数的几何意义求解判断A;结合单调性、极小值意义判断BC;求出零点个数判断D.
【详解】依题意,,
对于A,,,所求切线方程为,A错误;
对于B,当时,,在区间上单调递增,B正确;
对于C,在上都单调递增,则函数在上单调递增,
,,则存在唯一,使得,
当时,;当时,,因此在处取得极小值,C正确;
对于D,由选项C知,在上有唯一零点,又,
当时,,即,,
因此在区间上有1零点,D错误.
故选:BC
8.函数的零点个数可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AB
【分析】根据函数零点个数的问题等价于两个函数交点个数的问题,将化简得到两个函数.讨论两个函数的性质,并作出两个函数图像,即可得解.
【详解】由,,得,
求函数的零点个数等价于求函数和的图像的交点个数.
函数的导函数,当时;当时.
所以函数在上单调递增,在单调递减.
时有最大值,时,
时,,.
过定点的直线,与函数的图像的交点数为1个或2个,如图所示.
所以函数的零点个数为1个或2个.
故选:AB.
填空题
9.已知函数恰有一个零点,则 .
【答案】2
【分析】先通过,确定极值点得到,再验证的充分性即可;
【详解】解:易得,且当时,,当时,,所以要使恰有一个零点,
则在左侧附近单调递减,右侧附近单调递增,
即在处取到最小值,且又,
所以,解得
当时,,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以在处取得极小值,也是最小值,即恒成立,
所以当且仅当时,恰有一个零点.
故答案为:
10.函数只有一个零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据条件,将问题转化成与有且只有一个交点,再利用导数与函数单调性间的关系,求出的单调区间,进而可得出的图象,数形结合,即可求解.
【详解】因为,易知,所以不是零点,
令,即,得到,令,,
则,
易知恒成立,由,得到,
当时,,时,,时,,
所以在单调递增,单调递减,单调递增,
又易知,当,且时,,时,,
当时,时,,且,
当时,时,,所以的图象如图所示,
由题知与有且只有一个交点,所以,
故答案为:.
解答题
11.已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)证明:函数只有一个零点;
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)构造函数,利用导数证明恒成立,再探讨在无零点,结合即可得证明.
【详解】(1)函数,求导得,则,又,
所以在处的切线方程为,即.
(2)当时,,,则恒成立,
在上无零点;
当时,;
当时,令,则,
令,则,即在上单调递增,
则,函数在上单调递增,
因此,则当,恒成立,在上无零点,
所以函数只有一个零点.
12.已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)若在区间上有唯一的零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求,计算即可得到切线方程.
(2)求,讨论的取值,确定函数的单调性,结合题目条件可求的取值范围.
【详解】(1)当时,,
所以,
所以在处的切线方程为,即.
(2)由得,
设,则在上单调递增,,
当时,在区间上单调递增,
因为,所以在区间上没有零点.
当,即时,在区间上单调递减,
所以在区间上没有零点.
当时,,
存在,使得,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
因为,所以要使有零点,需满足,
即,综上得的取值范围是.
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专题2:导数中零点与求参问题---自检定时练--学生版
【1】知识清单
由函数零点的情况求参数.
【2】微型自检报告
完成时间 不会解答的题号 解答错误的题号 需要重点研究的题目
分钟
【3】自检定时练(建议40分钟)
单选题
1.函数的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
3.已知函数有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知有4个不同的零点,则实数a的取值可以为( )
A. B. C. D.
5.已知,若有两个零点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
6若函数在其定义域内只有一个零点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
多选题
7.已知函数,为的导函数,则( )
A.曲线在处的切线方程为
B.在区间上单调递增
C.在区间上有极小值
D.在区间上有两个零点
8.函数的零点个数可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
填空题
9.已知函数恰有一个零点,则 .
10.函数只有一个零点,则实数的取值范围是 .
解答题
11.已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)证明:函数只有一个零点;
12.已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)若在区间上有唯一的零点,求的取值范围.
【4】核对简略答案,详解请看解析版!
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C A D A C AB BC
9.【答案】2
10.【答案】
11.【答案】(1) (2)证明见解析
12.【答案】(1) (2)
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