解题研究:函数与导数函数零点问题解答题2015-2022年高考试题

因篇幅所限,不涉及本文研究问题的小问不再呈现,可以多种方法解答的题目只选择一种最简洁的解法呈现,没有呈现的小问及方法,请点击相应的蓝字部分超链接查看.

类型一:函数零点个数

解函数零点个数问题分三步:求函数单调性,证明极值正负或根据极值正负,求参数取值范围,使用函数零点存在性定理寻找零点所在区间的端点.

一、根据单调区间分类讨论零点个数问题

(一)求函数单调性

1. 直接求函数单调性

1.1不涉及隐零点

2020年高考全国1卷文科数学 多种方法解析第20题第(2)问

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1.2涉及隐零点

导数压轴题:多方法解析2022年高考天津卷数学试题第20题 

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同类型高考试题:

2019年高考天津卷文科数学 从两个不同视角解析第20题第(2)问第②问

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2.先变形,再求函数单调性

2.1变形一:方程两侧同除e的x次方(指数找朋友)

2018年高考全国卷2理科数学   从三个方向破解第21题第(2)问

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2.2变形二:方程两侧同除含x的多项式

2018年高考全国卷2文科数学  从两个不同视角解析第21题第(2)问

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2.3变形三:方程两侧取对数

导数压轴题:2021年高考全国甲卷理科数学第21题  三种方法寻找零点所在区间端点

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2.3变形四:使用对数恒等式变形

导数压轴题:2021年高考浙江卷数学第22题 四种方法解第(3)问,两种方法解第(2)问

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2.4变形五:孤立lnx(对数单身狗)

2015-2022年高考数学题出还未出现此类问题

(二)证明极值正负或根据极值正负,求参数取值范围

1.证明极值正负

导数压轴题:2021年新高考全国2卷数学第22题 选②:五种方法寻找零点所在区间端点

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2.根据极值正负,求参数取值范围

2.1直接根据极值正负,求参数取值范围

2020年高考全国卷3文科数学 全方位解析第20题

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2.2先构造函数,再根据极值正负,求参数取值范围

导数压轴题:2021年高考浙江卷数学第22题 四种方法解第(3)问,两种方法解第(2)问

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(三)使用函数零点存在性定理寻找零点所在区间端点

1.根据题目条件,可得零点所在区间端点

1.1题目条件中明确给出零点所在区间端点

2015年高考北京卷文科数学  从两个不同方向解析第19题第(2)问

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1.2题目条件中隐藏零点所在区间端点

2020年高考浙江卷数学  多角度解析第22题

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2.需要寻找零点所在区间端点

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导数压轴题:2021年新高考全国2卷数学第22题 选②:五种方法寻找零点所在区间端点

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2.2不等式放缩构造零点所在区间端点

2.2.1直接使用常用的放缩不等式

导数压轴题:2021年新高考全国2卷数学第22题 选②:五种方法寻找零点所在区间端点

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2.2.2使用前问中出现的不等式(需变形)进行放缩

常规推导+分离参数:多方法解析2022年高考全国乙卷文科数学试题第20题第(2)问

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二、根据周期等划分区间分类讨论零点个数问题

解函数零点个数问题的三个步骤及相应方法与“一、根据单调区间分类讨论零点个数问题”类似,不再分开讲述.

1.非三角函数或分段函数

1.1不涉及参数的分类讨论

导数压轴题:2021年高考天津卷数学第20题  文末附如何三秒得到答案

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1.2涉及参数的分类讨论

函数零点个数问题:多方法解析2022年高考全国乙卷理科数学试题第21题

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2.三角函数

2019年全国卷1理科数学  从三个不同方向破解第20题第(2)问

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3.分段函数

2015年高考全国卷1理科数学  全方位解析第21题

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类型二:韦达定理在双零点问题中的应用

一、证明含零点不等式

2018年高考全国卷1理科数学 从两个不同视角解析第21题第(2)问

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二、解含零点不等式

破解2017年江苏卷压轴题第20题(一)

破解2017年江苏卷压轴题第20题(二)

破解2017年江苏卷压轴题第20题(三)

        今天,和各位读者继续分享2017年高考数学江苏卷第20题.

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1

问题分析


       第(3)需要用a表示f(x),f’(x)这两个函数的所有极值之和,解题时遵循先易后难的顺序:先求f’(x)的极值,再求f(x)的极值.

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求f(x)的极值之和

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对f(x1)+f(x2)变形



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对f(x1)+f(x2)变形方法的优化

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求a的取值范围



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小结


回顾对2017年高考数学江苏卷第20题的解答,第(1)问考察学生对诸如极值,零点等概念的理解;第(2)问表面上考察不等式证明,实质是考察利用导数求函数值域这一知识点;第(3)问,难点在与对f(x1)+f(x2)进行适当的变形,另一难点在使用二分法确认h(a)=-3.5的根为6.此外,这一道题目对学生的运算能力也有着较高的要求.

类型三、复杂的零点取值范围问题

2020年高考全国3卷理科数学  从四个不同方向解析第21题第(2)问

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类型四、与概率结合的零点问题

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类型五:函数零点互为倒数问题

2019年高考全国卷2文科数学  全方位解析第21题

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类型六:指对同构与函数零点数量关系

多种方法解析2022年高考新全国1卷数学试题第22题 

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