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1、“隐零点”现形一.问题描述:在利用导数探究函数性质的过程中,我们常常需要求出函数的极值点。而有时候导函数的零点无法直接求解出来的(解超越方程),这些无法直接求出来的零点我们称之为“隐零点”(即能确定其存在,但又无法用显性的代数式进行表达)二.解题思路:一般是先用导数证明函数的单调性,然后利用零点存在性定理说明有零点,设方程的根为,再利用关系式去解决问题。三.典例解析例1. 设函数,设求证:当时,分析:要证明不等式,则只需证明函数的最小值大于等于0。可知,如果方程有解,无法解此超越方程,也就求不出函数的极值,进而解题受阻。可设,根据零点存在定理判断方程有解,设存在 ,使得,在此利用极值点与参数满
2、足的关系整体替换来处理.解析:的定义域为,设,当,即在区间为增函数,又因为,所以由零点存在定理可知在的唯一零点为当时,当,故在单调递减,在单调递增,所以当时,取得最小值,最小值为,由,即,两边去对数得所以所以点评:上述解法中我们注意到为超越方程,无法直接求方程根,而是在形式上假设, 这样处理的好处在于通过对满足的等式,的合理代换使用,快速将超越式化简为普通的代数式,然后使用均值不等式求出最小值同时消掉了,在求解的过程中,不要急于消掉而应该着眼于将超越式化简为普通的代数式,借助作整体代换,从而使问题获解.四.方法总结“隐零点”问题的一般解题步骤:第1步:用零点存在性定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程,并结合的单调性得到零点的范围;第2步:以零点为分界点,说明导函数的正负,进而得到的最值表达式;第3步:将零点方程适当变形,整体代人最值式子进行化简证明;有时候第一步中的零点范围还可以适当缩小,五.巩固提高1. 设函数,是否存在实数,使得对任意正实数恒成立?若存在,求出满足条件的实数;若不存在,请说明理由.解析: 令,其中则, 在单调递减,在区间必存在实根,不妨设即,可得(*)在区间上单调递增,在上单调递减,所以,代入(*)式得根据题意恒成立.由基本不等式,当且仅当时,等式成立所以,.代入(*)式得,即