第2课时 导数与方程
题型一 求函数零点个数
例1 设函数f(x)=x2-mlnx,g(x)=x2-(m+1)x,
当m≥1时,讨论f(x)与g(x)图象的交点个数.
解 令F(x)=f(x)-g(x)
=-x2+(m+1)x-mlnx,x>0,
问题等价于求函数F(x)的零点个数.
F′(x)=-,
当m=1时,F′(x)≤0,函数F(x)为减函数,
注意到F(1)=>0,F(4)=-ln4<0,
所以F(x)有唯一零点.
当m>1时,若0
若1
所以函数F(x)在(0,1)和(m,+∞)上单调递减,在(1,m)上单调递增,
注意到F(1)=m+>0,F(2m+2)=-mln(2m+2)<0,
所以F(x)有唯一零点.
综上,函数F(x)有唯一零点,即两函数图象总有一个交点.
思维升华 (1)可以通过构造函数,将两曲线的交点问题转化为函数零点问题.
(2)研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最大值、最小值、变化趋势等,并借助函数的大致图象判断方程根的情况.
跟踪训练1 设函数f(x)=-,g(x)=--+m,试讨论函数f(x)与g(x)在(0,+∞)上的交点个数.
解 令h(x)=f(x)-g(x)
=-++-m(x>0),
则h′(x)=-+=-.
易知h′(1)=0,