1、考点一判断零点的个数【例1】(2020潍坊检测)已知函数f(x)ln xx2ax,aR.第四课时导数与函数的零点第四课时导数与函数的零点(1)证明ln xx1;(2)若a1,讨论函数f(x)的零点个数.可得x(0,1)时,g(x)0,函数g(x)单调递增;x(1,)时,g(x)0,函数f(x)单调递增;在(x0,)上,f(x)1时,f(1)a10,综上可得:当a1时,函数f(x)只有一个零点x1;当a1时,函数f(x)有两个零点.规律方法1.利用导数求函数的零点常用方法:(1)构造函数g(x)(其中g(x)易求,且g(x)0可解),利用导数研究g(x)的性质,结合g(x)的图象,判断函数零点的
2、个数.(2)利用零点存在定理,先判断函数在某区间有零点,再结合图象与性质确定函数有多少个零点.2.根据参数确定函数零点的个数,解题的基本思想是“数形结合”,即通过研究函数的性质(单调性、极值、函数值的极限位置等),作出函数的大致图象,然后通过函数图象得出其与x轴交点的个数,或者两个相关函数图象交点的个数,基本步骤是“先数后形”.(1)若a3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.综上,f(x)只有一个零点.考点二根据零点个数求参数的值(范围)【例2】函数f(x)axxln x在x1处取得极值.(1)求f(x)的单调区间;(2)若yf(x)m1在定义域内有两个不同的零点,求实数
3、m的取值范围.解(1)函数f(x)axxln x的定义域为(0,).f(x)aln x1,因为f(1)a10,解得a1,当a1时,f(x)xxln x,f(x)ln x,令f(x)0,解得x1;令f(x)0,解得0 x1.所以f(x)在x1处取得极小值,f(x)的单调递增区间为(1,),单调递减区间为(0,1).(2)yf(x)m1在(0,)内有两个不同的零点,可转化为yf(x)与ym1图象有两个不同的交点.由(1)知,f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,f(x)minf(1)1,当0 xe时,f(x)x(1ln x)e时,f(x)0.当x0且x0时,f(x)0;当x时,显然
4、f(x).由图象可知,1m10,即2m1.所以m的取值范围是(2,1).规律方法1.函数零点个数可转化为图象的交点个数,根据图象的几何直观求解.2.与函数零点有关的参数范围问题,往往利用导数研究函数的单调区间和极值点,并结合特殊点判断函数的大致图象,进而求出参数的取值范围.(1)求f(x)的单调递减区间;(2)已知函数f(x)有两个不同的零点,求实数a的取值范围.综上可得:a0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,),所以实数a的取值范围是(2e,).考点三函数零点的综合问题【例3】设函数f(x)e2xaln x.(2)证明由(1),可设f(x)在(0,)上的唯一零点为x0,当x(0,x0)时
5、,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).【训练3】(2019全国卷)已知函数f(x)2sin xxcos xx,f(x)为f(x)的导数.(1)证明:f(x)在区间(0,)存在唯一零点;(2)若x0,时,f(x)ax,求a的取值范围.(1)证明设g(x)f(x),则g(x)cos xxsin x1,g(x)xcos x.所以f(x)在区间(0,)存在唯一零点.(2)解由题设知f()a,f()0,可得a0.由(1)知,f(x)在(0,)只有一个零点,设为x0,当x(0,x0)时,f(x)0;当x(x0,)时,f(x)0,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减.又f(0)0,f()0,所以当x0,时,f(x)0.又当a0,x0,时,ax0,故f(x)ax.因此,a的取值范围是(,0.