导函数的“隐零点”问题知 识 拓 展利用导数解决函数问题常与函数单调性的判断有关,而函数的单调性与其导函数的零点有着紧密的联系,按导函数零点能否求精确解可以分为两类:一类是数值上能精确求解的,称之为“显零点”;另一类是能够判断其存在但无法直接表示的,称之为“隐零点”
对于隐零点问题,由于涉及灵活的代数变形、整体代换、构造函数、不等式应用等技巧,对学生综合能力的要求较高,成为考查的难点
题 型 突 破题型一 函数最值中的“隐零点”【例 1】 设函数 f(x)=e2x-aln x
(a 为大于零的常数),已知 f′(x)=0 有唯一零点,求f(x)的最小值
解 f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2e2x-(x>0)
当 a>0 时,设 u(x)=e2x,v(x)=-,因为 u(x)=e2x在(0,+∞)上单调递增,v(x)=-在(0,+∞)上单调递增,所以 f′(x)在(0,+∞)上单调递增
设 f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为 x0,当 x∈(0,x0)时,f′(x)<0;当 x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0
故 f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,所以当 x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为 f(x0)
由于 2e2x0-=0,所以 f(x0)=+2ax0+aln≥2a+aln
故当 a>0 时,f(x)≥2a+aln
故 f(x)的最小值为 2a+aln
【训练 1】 (1)讨论函数 f(x)=ex的单调性,并证明当 x>0 时,(x-2)ex+x+2>0;(2)证明:当 a∈[0,1)时,函数 g(x)=(x>0)有最小值
设 g(x)的最小值为 h(a),求函数 h(a)的值域
(1)解 f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(-2,+∞)
f′(x)==≥0,当且仅当 x=0 时,f′(x)=0,所以 f(x)在(-∞,