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《导数与根的个数的问题答案版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、根的个数问题题1函数f(x)与g(x)(或与x轴)的交点======即方程根的个数问题解题步骤第一步:画出两个图像即“穿线图”(即解导数不等式)和“趋势图”即三次函数的大致趋势“是先增后减再增”还是“先减后增再减”;第二步:由趋势图结合交点个数或根的个数写不等式(组);主要看极大值和极小值与0的关系;第三步:解不等式(组)即可;例1、已知函数,,且在区间上为增函数.(1)求实数的取值范围;(2)若函数与的图象有三个不同的交点,求实数的取值范围.解:(1)由题意∵在区间上为增函数,∴在区间上恒成立(分离变量法)即恒成立,又,∴,故∴的取值范围为(2)设,令得或由(1)知,①当时,,在R上递
2、增,显然不合题意…②当时,,随的变化情况如下表:—↗极大值↘极小值↗由于,欲使与的图象有三个不同的交点,即方程有三个不同的实根,故需,即∴,解得综上,所求的取值范围为根的个数知道,部分根可求或已知。例2、已知函数(1)若是的极值点且的图像过原点,求的极值;(2)若,在(1)的条件下,是否存在实数,使得函数的图像与函数的图像恒有含的三个不同交点?若存在,求出实数的取值范围;否则说明理由。高1考1资1源2网解:(1)∵的图像过原点,则,又∵是的极值点,则10-1(2)设函数的图像与函数的图像恒存在含的三个不同交点,等价于有含的三个根,即:整理得:即:恒有含的三个不等实根(计算难点来了:)有含
3、的根,则必可分解为,故用添项配凑法因式分解,十字相乘法分解:恒有含的三个不等实根等价于有两个不等于-1的不等实根。10题2:已知在给定区间上的极值点个数则有导函数=0的根的个数解法:根分布或判别式法例3、解:函数的定义域为(Ⅰ)当m=4时,f(x)=x3-x2+10x,=x2-7x+10,令,解得或.令,解得可知函数f(x)的单调递增区间为和(5,+∞),单调递减区间为.(Ⅱ)=x2-(m+3)x+m+6,1要使函数y=f(x)在(1,+∞)有两个极值点,=x2-(m+3)x+m+6=0的根在(1,+∞)根分布问题:则,解得m>3例4、已知函数,(1)求的单调区间;(2)令=x4+f(x
4、)(x∈R)有且仅有3个极值点,求a的取值范围.解:(1)当时,令解得,令解得,所以的递增区间为,递减区间为.当时,同理可得的递增区间为,递减区间为.(2)有且仅有3个极值点10=0有3个根,则或,方程有两个非零实根,所以或而当或时可证函数有且仅有3个极值点题3:切线的条数问题====以切点为未知数的方程的根的个数例5、已知函数在点处取得极小值-4,使其导数的的取值范围为,求:(1)的解析式;(2)若过点可作曲线的三条切线,求实数的取值范围.(1)由题意得:∴在上;在上;在上因此在处取得极小值∴①,②,③由①②③联立得:,∴(2)设切点Q,过令,求得:,方程有三个根。需:故:;因此所求实
5、数的范围为:10例6、(根分布与线性规划例子)(1)已知函数(Ⅰ)若函数在时有极值且在函数图象上的点处的切线与直线平行,求的解析式;(Ⅱ)当在取得极大值且在取得极小值时,设点所在平面区域为S,经过原点的直线L将S分为面积比为1:3的两部分,求直线L的方程.解:(Ⅰ).由,函数在时有极值,∴∵∴又∵在处的切线与直线平行,∴故∴…………………….7分(Ⅱ)解法一:由及在取得极大值且在取得极小值,∴即令,则∴∴故点所在平面区域S为如图△ABC,易得,,,,,同时DE为△ABC的中位线,∴所求一条直线L的方程为:另一种情况设不垂直于x轴的直线L也将S分为面积比为1:3的两部分,设直线L方程为,它
6、与AC,BC分别交于F、G,则,由得点F的横坐标为:10由得点G的横坐标为:∴即解得:或(舍去)故这时直线方程为:综上,所求直线方程为:或.…………….………….12分(Ⅱ)解法二:由及在取得极大值且在取得极小值,∴即令,则∴∴故点所在平面区域S为如图△ABC,易得,,,,,同时DE为△ABC的中位线,∴所求一条直线L的方程为:另一种情况由于直线BO方程为:,设直线BO与AC交于H,由得直线L与AC交点为:∵,,∴所求直线方程为:或10作业讲解1、(根的个数问题)已知函数的图象如图所示。(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若函数的图象在点处的切线方程为,求函数f(x)的解析式;(Ⅲ)若方程有三个不同的根
7、,求实数a的取值范围。解:由题知:(Ⅰ)由图可知函数f(x)的图像过点(0,3),且=0得(Ⅱ)依题意=–3且f(2)=5解得a=1,b=–6所以f(x)=x3–6x2+9x+3(Ⅲ)依题意f(x)=ax3+bx2–(3a+2b)x+3(a>0)=3ax2+2bx–3a–2b由=0b=–9a①若方程f(x)=8a有三个不同的根,当且仅当满足f(5)<8a<f(1)②由①②得–25a+3<8a<7a+3<a<3所以当<a<3时,方程f