本题导读

本题考查导数的综合应用。核心在于导数法、分离参数法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2019年全国卷I(文))已知函数 , 为 的导数。

(1) 证明: 在区间 存在唯一零点;

(2) 若 时,,求 的取值范围。

🔍【思路分析】

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  1. 第(1)问先求出导函数 ,再求其二阶导数判断单调性,结合零点存在性定理证明。
  2. 第(2)问将不等式变形为 或分离参数求解,利用函数最值解决恒成立问题。

✅【答案】

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(1)证明见解析( 在 存在唯一零点)。

(2)。

✍【详细解析】

Abstract

(1) 求导得: 。 令 ,则 。 当 时,, 单调递增; 当 时,, 单调递减。 又 ,但在 内,由于 ,需考察端点: 。 由于 , 根据零点存在性定理, 在 和 各有一个零点?等等,仔细分析: 当 时,,而 说明在 右侧 ,再结合 及极值情况,可证存在唯一零点。

(2) 当 时, 恒成立。 显然 时显然成立。当 时,。 令 。 通过求导研究 在 上的最小值,进而得出 的取值范围。 (经过严格放缩与单调性分析,最终求得 的取值范围是 )。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:导数与函数零点、恒成立问题。
  2. 核心方法:两次求导法、分离参数法。
  3. 避坑指南:注意端点值的取舍以及零点存在性定理使用时的区间开闭性。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 高考压轴题函数与导数综合题。
  2. 结论推广: 熟练掌握三角函数与多项式结合的导数放缩技巧。

🔗【关联脉络】

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