江苏盐城2022届高三第一学期期中考试,数学试题难度不小,这也是盐城卷的一大特色。
第8题为填空压轴,考了个零点问题。这个题目出的还颇有新奇之处,单是问法就比较独特,不是问零点有几个,而是问零点最多有几个。
若是问零点至少有几个,你还会做吗?
其实解题思路都一样,零点问题即是图象交点问题,这就要参数分离了,不过,这道题是参数半分离,最终要以导数来研究函数的性质,以便画出函数的图形来。
下面是解题过程:
①先看定义域,有lnx,有x>0。
②参数分离,令f(x)=0,有m(x-1)=(x+1)lnx。
(注意,左边为一次函数,即直线型,过(1,0)的动直线,右边为超越函数,含lnx)。
③研究超越函数,设g(x)=(x+1)Inx,则g′(x)=lnx+1/x+1,(再次注意,g′(x)仍为超越函数,零点不可求,要再次求导)。
令h(x)=lnx+1/x+1,则h′(x)=1/x-1/x²,即
h′(x)=(x-1)/x²,有h′(x)=0,知x=1(即为拐点)。
把定义域分为两部分:(0,1)、(1,+∞),显然,当x∈(0,1)时,h′(x)<0,即g′(x)为减函数,有g(x)为凸函数;当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,即g′(x)为增函数,有g(x)为凹函数。
根据g′(x)先减后增性,知x=1为g′(x)的极小值点,故有g′(x)≥g′(1)=2>0,由此可知,g(x)为增函数(这样,就可画出g(x)的图象了)。
④g(x)的大致图象为:x∈(0,1)时,在x轴下方,为凸函数;x∈(1,+∞)时,在x轴上方,为凹函数;过(1,0)这一点。
⑤一次函数m(x-1)为过(1,0)动直线,可以看作是绕点(1,0)旋转的直线。这样,动直线与g(x)最多有3个交点(如下图所示),也至少有一个交点,还会出现两个交点的情形!