2019-2020学年北师大版选修2-2 导数与函数的零点 教案
2019-2020学年北师大版选修2-2  导数与函数的零点  教案第2页

(2)求方程f(x)=g(x)的根的个数,并说明理由.

(1)证明 由题意可得h(x)=f(x)-g(x)=ex-1--x,

所以h(1)=e-3<0,h(2)=e2-3->0,

所以h(1)h(2)<0,

所以函数h(x)在区间(1,2)上有零点.

(2)解 由(1)可知h(x)=f(x)-g(x)=ex-1--x.

由g(x)=+x知x∈[0,+∞),

而h(0)=0,则x=0为h(x)的一个零点.

又h(x)在(1,2)内有零点,

因此h(x)在[0,+∞)上至少有两个零点.

h′(x)=ex-x--1,记φ(x)=ex-x--1,

则φ′(x)=ex+x-.

当x∈(0,+∞)时,φ′(x)>0,因此φ(x)在(0,+∞)上单调递增,

易知φ(x)在(0,+∞)内至多有一个零点,

即h(x)在[0,+∞)内至多有两个零点,

则h(x)在[0,+∞)上有且只有两个零点,

所以方程f(x)=g(x)的根的个数为2.

考点二 已知函数零点个数求参数的取值范围

【例2】 函数f(x)=ax+xln x在x=1处取得极值.

(1)求f(x)的单调区间;

(2)若y=f(x)-m-1在定义域内有两个不同的零点,求实数m的取值范围.

解 (1)函数f(x)=ax+xln x的定义域为(0,+∞).

f′(x)=a+ln x+1,

因为f′(1)=a+1=0,解得a=-1,

当a=-1时,f(x)=-x+xln x,

即f′(x)=ln x,令f′(x)>0,解得x>1;

令f′(x)<0,解得0

所以f(x)在x=1处取得极小值,f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1).

(2)y=f(x)-m-1在(0,+∞)内有两个不同的零点,可转化为y=f(x)与y=m+1图像有两个不同的交点.

由(1)知,f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,f(x)min=f(1)=-1,