1、导函数的导函数的“隐零点隐零点”问题问题知 识 拓 展利用导数解决函数问题常与函数单调性的判断有关,而函数的单调性与其导函数的零点有着紧密的联系,按导函数零点能否求精确解可以分为两类:一类是数值上能精确求解的,称之为“显零点”;另一类是能够判断其存在但无法直接表示的,称之为“隐零点”.对于隐零点问题,由于涉及灵活的代数变形、整体代换、构造函数、不等式应用等技巧,对学生综合能力的要求较高,成为考查的难点.题 型 突 破题型一函数最值中的“隐零点”【例1】设函数f(x)e2xaln x.(a为大于零的常数),已知f(x)0有唯一零点,求f(x)的最小值.设f(x)在(0,)上的唯一零点为x0,当x
2、(0,x0)时,f(x)0;当x(x0,)时,f(x)0.故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,)上单调递增,所以当xx0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0).(1)解f(x)的定义域为(,2)(2,).当且仅当x0时,f(x)0,所以f(x)在(,2),(2,)单调递增.因此当x(0,)时,f(x)f(0)1.所以(x2)ex(x2),即(x2)exx20.由(1)知,f(x)a单调递增,对任意a0,1),f(0)aa10,f(2)aa0.因此,存在唯一xa(0,2,使得f(xa)a0,即g(xa)0.当0 xxa时,f(x)a0,g(x)xa时,f(x)a0,g(x)0,g(
3、x)单调递增.所以,由xa(0,2,题型二不等式证明中的“隐零点”【例2】(2017全国卷)已知函数f(x)ax2axxln x,且f(x)0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e2f(x0)22.(1)解f(x)的定义域为(0,),设g(x)axaln x,则f(x)xg(x),f(x)0等价于g(x)0,因为g(1)0,g(x)0,故g(1)0,当0 x1时,g(x)1时,g(x)0,g(x)单调递增,所以x1是g(x)的极小值点,故g(x)g(1)0.综上,a1.(2)证明由(1)知f(x)x2xxln x,f(x)2x2ln x,当x(x0,1)时,h(x)0.
4、因为f(x)h(x),所以xx0是f(x)的唯一极大值点.由f(x0)0得ln x02(x01),故f(x0)x0(1x0).因为xx0是f(x)在(0,1)上的最大值点,由e1(0,1),f(e1)0得f(x0)f(e1)e2.所以e2f(x0)0,aR).(1)求函数yf(x)的单调区间;(2)当a1时,证明:对任意的x0,f(x)x2xex2.(1)解函数f(x)的定义域为(0,),当a0时,f(x)0对任意的x(0,)恒成立,所以函数f(x)单调递增;(2)证明当a1时,f(x)x2xln x,只需证明exln x20,设g(x)exln x2(x0),当x变化时,g(x)和g(x)变
5、化情况如下表x(0,x0)x0(x0,)g(x)0g(x)极小值g(x0)因为x00,且x01,(1)解f(x)的定义域为(0,),()若a2,则f(x)0,当且仅当a2,x1时f(x)0,所以f(x)在(0,)上单调递减.()若a2,令f(x)0得,(2)证明由(1)知,f(x)存在两个极值点时,当且仅当a2.由于f(x)的两个极值点x1,x2满足x2ax10,所以x1x21,不妨设x11.又g(1)0,从而当x(1,)时,g(x)0且g(2)a0,即0a2.考虑到x1,x2是方程2x24xa0的两根.(x1x2)22x1x2aln2(x1x2)x1x24其中0a0),h(a)4,a2,h(a)2,所以h(a)的值域为(2,4).综上所述f(x1)f(x2)的取值范围是(2,4).