专题六重温高考压轴题----函数零点问题集锦函数方程思想是一种重要的数学思想方法,函数问题可以利用方程求解,方程解的情况可借助于函数的图象和性质求解.高考命题常常以基本初等函数为载体,主要考查以下三个方面:(1)零点所在区间——零点存在性定理;(2)二次方程根的分布问题;(3)判断零点的个数问题;(4)根据零点的情况确定参数的值或范围;(5)根据零点的情况讨论函数的性质或证明不等式等.本专题精选高考压轴题及最新高考模拟压轴题,形成函数零点问题集锦,例题说法,高效训练,进一步提高处理此类问题的综合能力.【典型例题】类型一已知零点个数,求参数的值或取值范围例1.【2018年理新课标I卷】已知函数.若g(x)存在2个零点,则a的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞)【答案】C【解析】画出函数的图像,在y轴右侧的去掉,再画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.例2.【2018年理数全国卷II】已知函数.(1)若,证明:当时,;(2)若在只有一个零点,求.【答案】(1)见解析(2)【解析】(1)当时,等价于.设函数,则.当时,,所以在单调递减.而,故当时,,即.(2)设函数.在只有一个零点当且仅当在只有一个零点.(i)当时,,没有零点;(ii)当时,.当时,;当时,.所以在单调递减,在单调递增.故是在的最小值.①若,即,在没有零点;②若,即,在只有一个零点;③若,即,由于,所以在有一个零点,由(1)知,当时,,所以.故在有一个零点,因此在有两个零点.综上,在只有一个零点时,.类型二利用导数确定函数零点的个数例3.【2018年全国卷II文】已知函数.(1)若,求的单调区间;(2)证明:只有一个零点.【答案】(1)f (x )在(–∞,),(,+∞)单调递增,在(,)单调递减.(2)f (x )只有一个零点. 【解析】(1)当a =3时,f (x )=,f ′(x )=.令f ′(x )=0解得x =或x =.当x ∈(–∞,)∪(,+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(,)时,f ′(x )<0.故f (x )在(–∞,),(,+∞)单调递增,在(,)单调递减.(2)由于,所以等价于.设=,则g ′(x )=≥0,仅当x =0时g ′(x )=0,所以g (x )在(–∞,+∞)单调递增.故g (x )至多有一个零点,从而f (x )至多有一个零点. 又f (3a –1)=,f (3a +1)=,故f (x )有一个零点.综上,f (x )只有一个零点.类型三 挖掘“隐零点”,证明不等式例4.【2017课标II ,理】已知函数()2ln f x ax ax x x =--,且()0f x ≥.(1)求a ;(2)证明:()f x 存在唯一的极大值点0x ,且()2202e f x --<<.【答案】(1)1a =;(2)证明略. 【解析】(2)由(1)知 ()2ln f x x x x x =--,()'22ln f x x x =--.设()22ln h x x x =--,则()1'2h x x=-. 当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ 时,()'0h x < ;当1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0h x > ,所以()h x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭单调递增.类型四 利用函数单调性,确定函数零点关系例5.【2016高考新课标1理】已知函数2()(2)e (1)x f x x a x =-+-有两个零点. (I )求a 的取值范围;(II )设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<. 【答案】(I)(0,)+∞;(II )见解析 【解析】(Ⅰ)'()(1)e 2(1)(1)(e 2)xxf x x a x x a =-+-=-+. (i )设0a =,则()(2)e xf x x =-,()f x 只有一个零点.(ii )设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.所以()f x 在(,1)-∞单调递减,在(1,)+∞单调递增.又(1)e f =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln2ab <,则223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->,故()f x 存在两个零点.(iii )设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-.若e2a ≥-,则ln(2)1a -≤,故当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞单调递增.又当1x ≤时()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.若e2a <-,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值范围为(0,)+∞.(Ⅱ)不妨设12x x <,由(Ⅰ)知12(,1),(1,)x x ∈-∞∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1)-∞单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<.由于222222(2)e (1)x f x x a x --=-+-,而22222()(2)e (1)0x f x x a x =-+-=,所以222222(2)e (2)e x x f x x x --=---.设2()e(2)e xx g x x x -=---,则2'()(1)(e e )x x g x x -=--.所以当1x >时,'()0g x <,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<. 类型五 借助导函数零点,解答综合性问题例6.【2016高考新课标2文】已知函数()(1)ln (1)f x x x a x =+--. (I )当4a =时,求曲线()y f x =在()1,(1)f 处的切线方程; (Ⅱ)若当()1,x ∈+∞时,()0f x >,求a 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)220x y +-=;(Ⅱ)(],2.-∞【解析】(I )()f x 的定义域为(0,)+∞.当4=a 时,1()(1)ln 4(1),()ln 3'=+--=+-f x x x x f x x x,(1)2,(1)0.'=-=f f 所以曲线()=y f x 在(1,(1))f 处的切线方程为220.x y +-= (II )当(1,)∈+∞x 时,()0>f x 等价于(1)ln 0.1-->+a x x x 令(1)()ln 1-=-+a x g x x x , 则222122(1)1(),(1)0(1)(1)+-+'=-==++a x a x g x g x x x x ,(i )当2≤a ,(1,)∈+∞x 时,222(1)1210+-+≥-+>x a x x x , 故()0,()'>g x g x 在(1,)∈+∞x 上单调递增,因此()0>g x ;(ii )当2>a 时,令()0'=g x 得1211=--=-+x a x a , 由21>x 和121=x x 得11<x ,故当2(1,)∈x x 时,()0'<g x ,()g x 在2(1,)∈x x 单调递减,因此()0<g x . 综上,a 的取值范围是(],2.-∞例7.【2016高考新课标Ⅲ文】设函数()ln 1f x x x =-+. (I )讨论()f x 的单调性; (II )证明当(1,)x ∈+∞时,11ln x x x-<<; (III )设1c >,证明当(0,1)x ∈时,1(1)xc x c +->.【答案】(Ⅰ)当01x <<时,()f x 单调递增;当1x >时,()f x 单调递减;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)见解析. 【解析】(Ⅰ)由题设,()f x 的定义域为(0,)+∞,'1()1f x x=-,令'()0f x =,解得1x =. 当01x <<时,'()0f x >,()f x 单调递增;当1x >时,'()0f x <,()f x 单调递减. ………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,()f x 在1x =处取得最大值,最大值为(1)0f =, 所以当1x ≠时,ln 1x x <-,故当(1,)x ∈+∞时,ln 1x x <-,11ln1x x <-,即11ln x x x-<<. ………………7分 (Ⅲ)由题设1c >,设()1(1)xg x c x c =+--,则'()1ln xg x c c c =--.令'()0g x =,解得01lnln ln c c x c-=. 当0x x <时,'()0g x >,()g x 单调递增;当0x x >时,'()0g x <,()g x 单调递减. ……………9分 由(Ⅱ)知,11ln c c c-<<,故001x <<.又(0)(1)0g g ==,故当01x <<时,()0g x >, 所以当(0,1)x ∈时,1(1)xc x c +->. ………………12分 例8.【2018年理数天津】已知函数,,其中a >1.(I )求函数的单调区间;(II )若曲线在点处的切线与曲线在点处的切线平行,证明;(III )证明当时,存在直线l ,使l 是曲线的切线,也是曲线的切线.【答案】(Ⅰ)单调递减区间,单调递增区间为;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)证明见解析.【解析】 (I )由已知,,有.令,解得x =0.由a >1,可知当x 变化时,,的变化情况如下表:x0 +极小值所以函数的单调递减区间,单调递增区间为. (II )由,可得曲线在点处的切线斜率为.由,可得曲线在点处的切线斜率为.因为这两条切线平行,故有,即.两边取以a为底的对数,得,所以.(III)曲线在点处的切线l1:.曲线在点处的切线l2:.要证明当时,存在直线l,使l是曲线的切线,也是曲线的切线,只需证明当时,存在,,使得l1和l2重合.即只需证明当时,方程组有解,由①得,代入②,得. ③因此,只需证明当时,关于x1的方程③存在实数解.设函数,即要证明当时,函数存在零点.,可知时,;时,单调递减,又,,故存在唯一的x0,且x0>0,使得,即.由此可得在上单调递增,在上单调递减.在处取得极大值.因为,故,所以.下面证明存在实数t ,使得.由(I )可得,当时,有,所以存在实数t ,使得,因此,当时,存在,使得.所以,当时,存在直线l ,使l 是曲线的切线,也是曲线的切线.【规律与方法】1.研究方程根的情况时,通过导数研究函数的单调性、最大(小)值、函数图象的变化趋势等,根据题目画出函数图象的草图,通过数形结合的思想去分析问题,使问题的解决有一个直观的形象,然后在此基础上再转化为不等式(组)的问题,通过求解不等式可得到所求的参数的取值(或范围).2. 利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数()()()h x f x g x =-.根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.3. 导数中函数的含参数的问题的讨论,需要考虑下面的几个方面:(1)把导函数充分变形,找出决定导数符号的核心代数式,讨论其零点是否存在,零点是否在给定的范围中;(2)零点不容易求得时,需要结合原函数的形式去讨论,有时甚至需要把原函数放缩去讨论,常见的放缩有1,ln 1xe x x x ≥+≤-等;(3)如果导数也比较复杂,可以进一步求导,讨论导函数的导数.4. 对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数导数求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要通过论坛和联系多加体会.5. 函数有零点等价于相应的方程有实根,然后将方程进行适当的变形,转化为两个函数图象有交点.交点的个数就是函数零点个数.在实际解题中,通常先求出()/f x ,然后令()/0f x =,移项,转化为判断两个函数图象的交点个数.【提升训练】1.【2019届高三第一次全国大联考】若函数恰有三个零点,则的取值范围为( )A .B .()C .D .()【答案】D 【解析】 当时,为减函数,令易得,所以只需有两个零点,令则问题可转化为函数的图象与的图象有两个交点.求导可得,令,即,可解得;令,即,可解得,所以当时,函数单调递减;当时,函数单调递增,由此可知当时,函数取得最小值,即.在同一坐标系中作出函数与的简图如图所示,根据图可得故选D.2.【2017课标3,理11】已知函数211()2()x x f x x x a ee --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1【答案】C 【解析】函数的零点满足()2112x x x x a e e --+-=-+,设()11x x g x ee--+=+,则()()211111111x x x x x x e g x eeee e ---+----'=-=-=, 当()0g x '=时,1x =,当1x <时,()0g x '<,函数()g x 单调递减, 当1x >时,()0g x '>,函数()g x 单调递增, 当1x =时,函数取得最小值()12g =,设()22h x x x =- ,当1x =时,函数取得最小值1- ,3.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________. 【答案】【解析】 分类讨论:当时,方程即,整理可得:,很明显不是方程的实数解,则,当时,方程即,整理可得:,很明显不是方程的实数解,则,令,其中,,原问题等价于函数与函数有两个不同的交点,求的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的图象,同时绘制函数的图象如图所示,考查临界条件,结合观察可得,实数的取值范围是.4.【2018年江苏卷】若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为________.【答案】–3【解析】由得,因为函数在上有且仅有一个零点且,所以,因此从而函数在上单调递增,在上单调递减,所以,5.【2018年天津卷文】设函数,其中,且是公差为的等差数列.(I)若求曲线在点处的切线方程;(II)若,求的极值;(III)若曲线与直线有三个互异的公共点,求d的取值范围.【答案】(Ⅰ)x+y=0;(Ⅱ)极大值为6;极小值为−6;(Ⅲ)【解析】(Ⅰ)由已知,可得f(x)=x(x−1)(x+1)=x3−x,故=3x2−1,因此f(0)=0,=−1,又因为曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y−f(0)=(x−0),故所求切线方程为x+y=0.(Ⅱ)由已知可得f(x)=(x−t2+3)(x−t2)(x−t2−3)=(x−t2)3−9(x−t2)=x3−3t2x2+(3t22−9)x−t23+9t2.故=3x2−6t2x+3t22−9.令=0,解得x=t2−,或x=t2+.当x变化时,,f(x)的变化如下表:x(−∞,t2−)t2−(t2−,t2+)t2+(t2+,+∞) +0−0+f(x)↗极大值↘极小值↗所以函数f(x)的极大值为f(t2−)=(−)3−9×(−)=6;函数f(x)的极小值为f(t2+)=()3−9×()=−6.(Ⅲ)曲线y=f(x)与直线y=−(x−t2)−6有三个互异的公共点等价于关于x的方程(x−t2+d)(x−t2)(x−t2−d)+(x−t2)+ 6=0有三个互异的实数解,令u=x−t2,可得u3+(1−d2)u+6=0.设函数g(x)=x3+(1−d2)x+6,则曲线y=f(x)与直线y=−(x−t2)−6有三个互异的公共点等价于函数y=g(x)有三个零点.=3x3+(1−d2).当d2≤1时,≥0,这时在R上单调递增,不合题意.当d2>1时,=0,解得x1=,x2=.易得,g(x)在(−∞,x1)上单调递增,在[x1,x2]上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增.g(x)的极大值g(x1)=g()=>0.g(x)的极小值g(x2)=g()=−.若g(x2)≥0,由g(x)的单调性可知函数y=g(x)至多有两个零点,不合题意.若即,也就是,此时,且,从而由的单调性,可知函数在区间内各有一个零点,符合题意.所以,的取值范围是.6.【江西省南昌市2019届高三一模】已知函数(为自然对数的底数),,直线是曲线在处的切线.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)是否存在,使得在上有唯一零点?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)存在k=0或2.【解析】(Ⅰ),由已知,有,即,解得.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,则令,则恒成立,所以在上单调递减,又因为,,所以存在唯一的,使得,且当时,,即,当时,,即.所以在上单调递增,在上单调递减.又因为当时,,,,,所以存在或,使得在上有唯一零点.7.【2016年高考四川理数】设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,其中a ∈R. (Ⅰ)讨论f (x )的单调性;(Ⅱ)确定a 的所有可能取值,使得11()xf x e x->-在区间(1,+∞)内恒成立(e=2.718…为自然对数的底数).【答案】(Ⅰ)当x ∈1)2a (时,'()f x <0,()f x 单调递减;当x ∈1+)2a∞(时,'()f x >0,()f x 单调递增;(Ⅱ)1[,)2a .【解析】(I )2121'()20).ax f x ax x x x-=-=>(0a ≤当时, '()f x <0,()f x 在0+∞(,)内单调递减. 0a >当时,由'()f x =0,有12x a=此时,当x ∈12a(时,'()f x <0,()f x 单调递减; 当x ∈1+)2a∞(时,'()f x >0,()f x 单调递增. (II )令()g x =111ex x --,()s x =1e x x --. 则'()s x =1e1x --.而当1x >时,'()s x >0,所以()s x 在区间1+)∞(,内单调递增. 又由(1)s =0,有()s x >0, 从而当1x >时,()f x >0.当0a ≤,1x >时,()f x =2(1)ln 0a x x --<. 故当()f x >()g x 在区间1+)∞(,内恒成立时,必有0a >.当102a <<由(I )有(1)0f f <=,从而0g >, 所以此时()f x >()g x 在区间1+)∞(,内不恒成立. 当12a 时,令()()()(1)h x f x g x x ,当1x时,3212222111112121()2e0xx x x x h x axxxx x x xx x ,因此,()h x 在区间(1,)单调递增. 又因为(1)=0h ,所以当1x时,()()()0h x f x g x ,即 ()()f x g x 恒成立.综上,1[,)2a .8.【2017年新课标1】已知函数2()e(2)e xx f x a a x =+--.(1)讨论()f x 的单调性; (2)若()f x 有两个零点,求a 的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2)(0,1)【解析】(1)()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2()2e (2)e 1(e 1)(2e 1)xx x x f x a a a '=+--=-+,(ⅰ)若0a ≤,则()0f x '<,所以()f x 在(,)-∞+∞单调递减. (ⅱ)若0a >,则由()0f x '=得ln x a =-.当(,ln )x a ∈-∞-时,()0f x '<;当(ln ,)x a ∈-+∞时,()0f x '>,所以()f x 在(,ln )a -∞-单调递减,在(ln ,)a -+∞单调递增.综上,a 的取值范围为(0,1).9.【2017江苏,20】 已知函数32()1(0,)f x x ax bx a b =+++>∈R 有极值,且导函数()f x '的极值点是()f x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值) (1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:23b a >;(3)若()f x ,()f x '这两个函数的所有极值之和不小于72-,求a 的取值范围. 【答案】(1)3a >(2)见解析(3)36a <≤列表如下故()f x 的极值点是12,x x . 从而3a >,因此2239a b a=+,定义域为(3,)+∞.(2)由(1. 设23()=9t g t t +,则22223227()=99t g t t t -'-=.当)t ∈+∞时,()0g t '>,从而()g t 在)+∞上单调递增.因为3a >,所以>(g g 因此2>3b a .因此a 的取值范围为(36],.10.【2016高考山东理】已知()221()ln ,R x f x a x x a x -=-+∈. (I )讨论()f x 的单调性;(II )当1a =时,证明()3()'2f x f x +>对于任意的[]1,2x ∈成立. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析 【解析】(Ⅰ))(x f 的定义域为),0(+∞;3232/)1)(2(22)(x x ax x x x a a x f --=+--=. 当0≤a , )1,0(∈x 时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;/(1,),()0x f x ∈+∞<时,)(x f 单调递减.当0>a 时,/3(1)22()(a x f x x x x a a-=. (1)20<<a ,12>a,当)1,0(∈x 或x ∈),2(+∞a 时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;当x ∈)2,1(a 时,0)(/<x f ,)(x f 单调递减;(2)2=a 时,12=a ,在x ∈),0(+∞内,0)(/≥x f ,)(x f 单调递增;(3)2>a 时,120<<a , 当)2,0(a x ∈或x ∈),1(+∞时,0)(/>x f ,)(x f 单调递增;当x ∈)1,2(a 时,0)(/<x f ,)(x f 单调递减.综上所述,当0≤a 时,函数)(x f 在)1,0(内单调递增,在),1(+∞内单调递减;当20<<a 时,)(x f 在)1,0(内单调递增,在)2,1(a 内单调递减,在),2(+∞a内单调递增;当2=a 时,)(x f 在),0(+∞内单调递增;当2>a ,)(x f 在)2,0(a 内单调递增,在)1,2(a 内单调递减,在),1(+∞内单调递增.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,1=a 时,/22321122()()ln (1)x f x f x x x x x x x --=-+---+23312ln 1x x x x x =-++--,]2,1[∈x , 令1213)(,ln )(32--+=-=x x x x h x x x g ,]2,1[∈x .则)()()()(/x h x g x f x f +=-,由01)(/≥-=xx x g 可得1)1()(=≥g x g ,当且仅当1=x 时取得等号. 又24326'()x x h x x --+=, 设623)(2+--=x x x ϕ,则)(x ϕ在x ∈]2,1[单调递减,因为10)2(,1)1(-==ϕϕ,所以在]2,1[上存在0x 使得),1(0x x ∈ 时,)2,(,0)(0x x x ∈>ϕ时,0)(<x ϕ,所以函数()h x 在),1(0x 上单调递增;在)2,(0x 上单调递减, 由于21)2(,1)1(==h h ,因此21)2()(=≥h x h ,当且仅当2=x 取得等号, 所以23)2()1()()(/=+>-h g x f x f , 即23)()(/+>x f x f 对于任意的]2,1[∈x 恒成立. 11.【2016高考新课标2理数】(Ⅰ)讨论函数x x 2f (x)x 2-=+e 的单调性,并证明当0x >时,(2)20x x e x -++>;(Ⅱ)证明:当[0,1)a ∈时,函数2x =(0)x e ax a g x x -->()有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a 的值域.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)21(,].24e . 【解析】(Ⅰ)()f x 的定义域为(,2)(2,)-∞-⋃-+∞.222(1)(2)(2)'()0,(2)(2)x x xx x e x e x e f x x x -+--==≥++ 且仅当0x =时,'()0f x =,所以()f x 在(,2),(2,)-∞--+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时,()(0)1,f x f >=-所以(2)(2),(2)20x xx e x x e x ->-+-++> (II )22(2)(2)2()(()),x x e a x x g x f x a x x-+++==+ 由(I )知,()f x a +单调递增,对任意[0,1),(0)10,(2)0,a f a a f a a ∈+=-<+=≥因此,存在唯一0(0,2],x ∈使得0()0,f x a +=即0'()0g x =,当00x x <<时,()0,'()0,()f x a g x g x +<<单调递减;当0x x >时,()0,'()0,()f x a g x g x +>>单调递增.因此()g x 在0x x =处取得最小值,最小值为000000022000(1)+()(1)().2x x x e a x e f x x e g x x x x -++===+ 于是00h()2x e a x =+,由2(1)()'0,2(2)2x x xe x e e x x x +=>+++单调递增 所以,由0(0,2],x ∈得002201().2022224x e e e e h a x =<=≤=+++ 因为2x e x +单调递增,对任意21(,],24e λ∈存在唯一的0(0,2],x ∈0()[0,1),af x =∈ 使得(),h a λ=所以()h a 的值域是21(,],24e 综上,当[0,1)a ∈时,()g x 有()h a ,()h a 的值域是21(,].24e 12.【辽宁省大连市2019届高三3月测试】已知函数. (1)讨论函数的单调性; (2)若曲线上存在唯一的点,使得曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点,求实数的取值范围.【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1),设①当时,在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在单调递减;② 当时,(当且仅当时),所以在上单调递增;③ 当时,在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在单调递减;④当时,在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在上单调递减.(2)曲线在点处的切线方程为,切线方程和联立可得:,现讨论该方程根的个数:设,所以.,设,则.①当时,,所以在上单调递减,又,所以在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在上单调递减,又,所以只有唯一的零点,由的任意性,所以不符合题意;② 当时,在上小于零,在上大于零,所以在上单调递减,在上单调递增,当时,在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在上单调递减,所以在上小于或等于零,且有唯一的零点.函数开口向上,若其判别式不大于零,则对任意,有;若其判别式大于零,设其右侧的零点为,则对任意的,有,所以在区间上,存在零点,综上的零点不唯一;当时,可得,所以在上单调递增,所以其只有唯一的零点;当时,在上大于零,在上小于零,所以在上单调递增,在上单调递减,所以在上大于或等于零,且有唯一的零点.函数在区间上一定存在最大值,设为,若,则在上小于零.若,当时,,所以在区间上,存在零点,综上的零点不唯一.综上,当时,曲线上存在唯一的点,使得曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点.。