§3.8 隐零点与极值点偏移问题
隐零点问题是指对函数的零点设而不求,通过一种整体代换和过渡,再结合题目条件最
终解决问题;极值点偏移是指函数在极值点左右的增减速度不一样,导致函数图象不具有对
称性,隐零点与极值点偏移问题常常出现在高考数学的压轴题中,这类题往往对思维要求较
高,过程较为烦琐,计算量较大,难度大.
题型一 隐零点
例1 (2023·郑州模拟)已知函数 f(x)=ex+1-+1,g(x)=+2.
(1)求函数 g(x)的极值;
(2)当x>0 时,证明:f(x)≥g(x).
(1)解 g(x)=+2定义域为(0,+∞),g′(x)=,
则当 x∈(0,e)时,g′(x)>0,g(x)在(0,e)上单调递增,
当x∈(e,+∞)时,g′(x)<0,g(x)在(e,+∞)上单调递减,
故函数 g(x)的极大值为 g(e)=+2,无极小值.
(2)证明 f(x)≥g(x)等价于证明 xex+1-2≥ln x+x(x>0),
即xex+1-ln x-x-2≥0.
令h(x)=xex+1-ln x-x-2(x>0),
h′(x)=(x+1)ex+1-=(x+1),
令φ(x)=ex+1-,则 φ(x)在(0,+∞)上单调递增,
而φ= -10<e2-10<0,φ(1)=e2-1>0,
故φ(x)在(0,+∞)上存在唯一零点 x0,且 x0∈,
当x∈(0,x0)时,φ(x)<0,h′(x)<0,h(x)在(0,x0)上单调递减;
当x∈(x0,+∞)时,φ(x)>0,h′(x)>0,h(x)在(x0,+∞)上单调递增,
故h(x)min=h(x0)= -ln x0-x0-2,又因为 φ(x0)=0,即 =,
所以 h(x0)=-ln x0-x0-1=(x0+1)-x0-1=0,从而 h(x)≥h(x0)=0,
即f(x)≥g(x).
思维升华 零点问题求解三步曲
(1)用函数零点存在定理判定导函数零点的存在性,列出零点方程 f′(x0)=0,并结合 f′(x)
的单调性得到零点的取值范围.