本题导读
本题考查导数的应用,以及极值与最值。
📌【题干】
Question
(2013年安徽卷(理)) 若函数 有极值点 ,且 ,则关于 的方程 的不同实根个数是()
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
🔍【思路分析】
破题导航
- 理解已知条件: 是 的极值点,根据导数性质, 是方程 的两个根。
- 方程换元:令 ,则原方程变为 。
- 寻找中间根:观察发现 。可知,方程 的两个实根正是 和 。
- 还原问题:原方程的不同实根个数等价于 与 这两个方程所有实根的总和。
- 数形结合:在坐标系中画出 的示意图,观察直线 和 与曲线的交点。注意题目给出的关键条件 。
✅【答案】
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A
✍【详细解析】
Abstract
第一步:解关于 的方程 对 求导得:。 因为 是极值点,所以 是方程 的两根。 设 ,原方程为 。 由此可知 或 。
第二步:利用图像判定根的个数 由于 是三次项系数为 的函数,图像大致呈“N”型。极值点分别为 。 题目已知 ,这意味着直线 恰好经过函数的一个极值点 。
第三步:分类讨论
- 情况一: 为极大值点 此时 是极大值。因为极小值 ,所以 (若 则不合逻辑,需根据导数正负判断)。
- 直线 与曲线切于极大值点,并与另一支相交,共 2 个 交点。
- 直线 。由极值特征知,极小值 。若 ,则直线在极小值上方;若 ,则在下方。 通过三次函数性质分析,直线 必与曲线只有 1 个 交点(在极小值点左侧或右侧)。 总计 个。

- 情况二: 为极小值点 此时 是极小值。
- 直线 与曲线切于极小值点,并与左侧一支相交,共 2 个 交点。
- 此时极大值 。由函数形态知 ,则直线 位于极小值 的下方。
- 直线 与曲线只有 1 个 交点。 总计 个。

结论:综合各种情况,方程共有 3 个不同的实根。
故选:A。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:极值点与导函数零点的关系;嵌套方程的解题转化。
核心方法:“内外剥离法”。先解外层方程确定中间变量的值,再通过图像确定内层变量的个数。
避坑指南:容易直接认为每个方程各有 3 个根从而选 6。必须结合极值点坐标与极值的大小关系,判断直线相对于极值的“切、交、离”位置。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:函数的导数、函数的极大值与极小值、方程的根与函数图像的关系。
结论推广:对于 型问题,交点个数极大程度上取决于 极值与 的关系。
方法推广:涉及三次函数零点个数,判别式 (针对导数)和极值的正负乘积是关键。
🔗【关联脉络】
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