1、专题检测(二十三)导数与函数的零点问题 大题专攻强化练1(2019济南市模拟考试)已知函数 f(x)a2(x1)2xln x(a0)(1)讨论 f(x)的单调性;(2)若 1ae,试判断 f(x)的零点个数解:(1)函数 f(x)的定义域为(0,),f(x)a(x1)11x(x1)(ax1)x,令 f(x)0,则 x11,x21a,若 a1,则 f(x)0 恒成立,所以 f(x)在(0,)上是增函数 若 0a1,当 x(0,1)时,f(x)0,f(x)是增函数,当 x1,1a 时,f(x)0,f(x)是增函数 若 a1,则 01a0,f(x)是增函数,当 x1a,1 时,f(x)0,f(x)是
2、增函数 综上所述,当 a1 时,f(x)在(0,)上是增函数;当 0a1 时,f(x)在0,1a 上是增函数,在1a,1 上是减函数,在(1,)上是增函数(2)当 1ae 时,f(x)在0,1a 上是增函数,在1a,1 上是减函数,在(1,)上是增函数,所以 f(x)的极小值为 f(1)10,所以 g(a)在(1,e)上是增函数,所以 g(a)g(e)e2 12e21294ln 4ln 4120,所以存在 x0(1,4),使 f(x0)0,所以当 1a0),f(1)a10,解得 a1,当 a1 时,f(x)xxln x,即 f(x)ln x,令 f(x)0,解得 x1;令 f(x)0,解得 0
3、 x1,即 m2,当 0 x1 时,f(x)x(1ln x)0 且 x0 时,f(x)0;当 x时,显然 f(x).如图,由图象可知,m10,即 m1,由可得2m1.故实数 m 的取值范围为(2,1)3(2019南昌市第一次模拟测试)已知函数 f(x)ex(ln xaxab)(e 为自然对数的底数),a,bR,直线 ye2x 是曲线 yf(x)在 x1 处的切线(1)求 a,b 的值(2)是否存在 kZ,使得 yf(x)在(k,k1)上有唯一零点?若存在,求出 k 的值;若不存在,请说明理由解:(1)f(x)exln xax1xb,f(x)的定义域为(0,)由已知,得f(1)e2,f(1)e2
4、,即ebe2,e(ba1)e2,解得 a1,b12.(2)由(1)知,f(x)exln xx32,则 f(x)exln xx1x12,令 g(x)ln xx1x12,则 g(x)x2x1x20,g(2)ln 210,即 f(x)0,当 x(x0,)时,g(x)0,即 f(x)0.所以 f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0)上单调递减 又当 x0 时,f(x)0,f(2)e2ln 212 0,f(e)ee52e 0,所以存在 k0 或 2,使得 yf(x)在(k,k1)上有唯一零点4(2019福州市质量检测)已知函数 f(x)aln xxa1x(aR)(1)求函数 f(x)的单调区间;(2
5、)当 ea2 e时,关于 x 的方程 f(ax)a1ax 有两个不同的实数解 x1,x2,求证:x1x20,即 a1 时,在(0,1a)上,f(x)0,在(1a,)上,f(x)0,所以 f(x)的单调递增区间是(0,1a),单调递减区间是(1a,);当 1a0,即 a1 时,在(0,)上,f(x)0),当 0 x0,函数 g(x)在区间(0,1)上单调递增;当 x1 时,g(x)0,函数 g(x)在区间(1,)上单调递减 所以 g(x)在 x1 处取得最大值 因为当 ea2 e时,方程 f(ax)a1ax 有两个不同的实数解 x1,x2,所以函数 g(x)有两个不同的零点 x1,x2,一个零点比 1 小,一个零点比 1 大 不妨设 0 x111),设 h(t)ett(t1),则 h(t)ettett2et(t1)t20.所以函数 h(t)在区间(1,)上单调递增,h(t)e,所以 x1x2x1x2 1a2ex1x2x1x2 ea2.因为 ea e4e14,则 x1x2x1x214,又 x1x21,所以 x1x24x1x2.