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导数压轴题中的零点问题(找点技巧和常见模型)

2x
a 2 ex x .



1 1 , x ln . a a
1 1 时, f ' x 0 ,所以 f x 在 , ln 上递减; a a
1 1 时, f ' x 0 ,所以 f x 在 ln , 上递增. a a
1 2
1 2
y ln x , y e x 1 1 , y x 2 x , y 1
1 , y x ln x . x
常用的找点技巧
第二组:指数放缩
x x x (放缩成一次函数) e x 1 , e x , e ex ,
1 1 x 0 , ex x 0 , 1 x x 1 x 2 (放缩成二次函数) e x , e x 1 x x 2 x 0 , 2
(放缩成类反比例函数) e x 第三组:指对放缩
当 x ln
综上,当 a 0 时, f x 在 R 上递减;当 a 0 时, f x 在 , ln

1 1 上递减,在 ln , 上递增. a a 1 1 1 1 ln 0 . a a a
(2) f x 有两个零点,必须满足 f x min 0 ,即 a 0 ,且 f x min f ln 构造函数 g x 1 x ln x , x 0 . 易得 g ' x 1 又因为 g 1 0 ,所以 1
(放缩成类反比例函数) ln x 1
2 x 1 2x 1 , ln x x 0 0 x 1 , ln x 1 x2 x x 1
ln 1 x
2 x 1 x 2x , ln x x 0 x 1 , ln 1 x 1 x 2 x x 1
导数大题的常用找点技巧和常见模型
湖南邵阳杨歆琪
【引子】 (2017 年全国新课标 1·理·21)已知 f x ae (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. 解析: (1) f ' x 2ae2 x a 2 e x 1 2e x 1 ae x 1 若 a 0 ,则 f ' x 0 恒成立,所以 f x 在 R 上递减; 若 a 0 ,令 f ' x 0 ,得 e x 当 x ln
1 ,∴ h x min h 1 1 ,所以 h x 0 ,即 x ln x . x
a ea e2 2 a a2 1 0, 当 0 a 1 时, f 1 2 e e e2
3 a 3 3 3 3 3 f ln a 1 a 2 1 ln 1 1 ln 1 0 , a a a a a a
其中 1 ln
2
1 1 3 a 1 3 a 1 , ln ln ,所以 f x 在 1, ln 和 ln , ln 上各有一个零点. a a a a a a
故 a 的取值范围是 0,1 .
注意:取点过程用到了常用放缩技巧。
一方面: ae
ln x x
1 1 x 1 , ln x x 0 x 1 , x x
1 2 1 x 1 x 0 , ln 1 x x x 2 x 0 2 2
2 (放缩成二次函数) ln x x x , ln 1 x x
e x ln x x 1 x 1 2
第四组:三角函数放缩
sin x x tan x x 0 , sin x x x 2 , 1 x 2 cos x 1 sin 2 x .
第五组:以直线 y x 1 为切线的函数
1 2
1 0 ,所以 g x 1 x ln x 单调递减. x
1 1 1 1 ln 0 g g 1 1 0 a 1 . a a a a
下面只要证明当 0 a 1 时, f x 有两个零点即可,为此我们先证明当 x 0 时, x ln x . 事实上,构造函数 h x x ln x ,易得 h ' x 1
常用的放缩公式(考试时需给出证明过程)
第一组:对数放缩 (放缩成一次函数) ln x x 1 , ln x x , ln 1 x x , ln x (放缩成双撇函数) ln x
x . e
1 1 1 1 x x 1 , ln x x 0 x 1 , 2 x 2 x
2x
a 2 e x x ae x a 3 0 e x
2x
3 a 3 x ln 1 ; a a
另一方面: x 0 时, ae
a 2 e x x 0 a 2 e x x 0 x 1 (目测的)
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