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如何利用导数求含有参数的函数的零点个数,高中数学疑难答疑

 幽默笑话萌萌萌 2019-12-25

如何利用导数求含有参数的函数的零点个数,高中数学疑难答疑精选。

昨天晚上试行开放疑难答疑的信息发出后,这是第一位提出数学疑问的学生,从他(她)提出的问题来看,应该是一位高三学生,问题提得很好,这个问题也是高考数学考察的热点,所以我毫不犹豫地决定答疑这位同学。

大家有什么疑问尽管提出来,如果你的问题问得好又具有普遍性,我一定会抽时间答疑,如果你的问题没有得到我的答疑,也不要丧气,可能问题太多了,我顾不过来,你可以经常到菜单处看看分好类的课程专题及疑问答疑,在那里你可以学到很多知识。

求函数零点的个数问题,不管函数表达式中有没有参数,其总体的解题思路都一样,不同的是,含有参数时,由于参数的取值不确定,一般要分类讨论,但只要严格按照通用的求零点个数的解题思路去做,不会遇到太大的困难。

求函数零点个数的通用解题思路:先利用导数求出f(x)的所有单调区间,然后分别判断每一个单调区间的两个端点处的函数值的符号,如果符号相反,则函数在这个单调区间上有一个零点,如果同正或同负,则函数在这个单调区间上没有零点。

一般情况都是按照这个解题思路来,但也不绝对,有些较难的题目不能一上来就求单调区间,具体问题还要具体分析,但不管如何,最终还是要按照这个思路进行。

下面咱们通过一道例题来感受一下。

首先利用导数的知识求出函数f(x)的单调区间,这个没什么难度,过程如下:

单调区间求出来了,共2个,接下来要分别判断每一个单调区间的两个端点处函数值的符号。从上面的单调区间可以看出,函数有最小值,这个是关键因素。不管函数有最大值还是最小值,都要先求出来,我不讲为什么,往下看,你就会明白。

函数只有这一个最值且是一个最小值,这个最小值同时是两个单调区间的端点处的函数值,所以要判断它的符号。最小值中含有参数a,当a分别<0、=0和>0时,其符号不同,所以要分这三种情况进行讨论。下面讨论第一种情况:a<0时。

接着讨论第二种情况:a=0时。

情况(2),a=0时,f(x)最小值等于0,因为只有这一个最小值,所以f(x)不可能在别处存在零点,故只有这一个零点。

最后讨论第三种情况:a>0时。这种情况有点儿难度。函数f(x)有两个单调区间,共3个端点:从左到右依次为:-∞、a+1和+∞,下面分别判断这三处的函数值的符号。前两处好判断,如下:

判断第三处的函数值符号有难度。当x趋向于+∞时,我们根据函数增长的快慢速度可以分析出函数值是大于0的,但一般不能这么书写过程,这种情况常使用特殊值法,即在对应增区间(a+1,+∞)上取一个尽可能大的特殊值,只要在这个特殊值处的函数值大于0,即可得出x趋向于+∞时,f(x)大于0。这个特殊值要靠一点儿经验来取,我取的是3a+3,当然可以更大一些。

不要忘了,最后来个综上,完美!

温馨题型:问问题,查专题,请到菜单处。

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