题目内容
【题目】设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若函数有两个零点,求满足条件的最小正整数的值;
(3)若方程,有两个不相等的实数根,比较与0的大小.
【答案】(1) 单调增区间为,单调减区间为. (2) ,(3)详见解析
【解析】试题分析: (1)先求函数导数,再求导函数零点 ,根据定义域舍去,对进行讨论, 时,,单调增区间为.时,有增有减;(2) 函数有两个零点,所以函数必不单调,且最小值小于零 ,转化研究最小值为负的条件:,由于此函数单调递增,所以只需利用零点存在定理探求即可,即取两个相邻整数点代入研究即可得的取值范围,进而确定整数值,(3)根据,所以只需判定大小,由可解得,代入分析只需比较大小, 设,构造函数,利用导数可得最值,即可判定大小.
试题解析:(1)解: .
当时,,函数在上单调递增,函数的单调增区间为.
当时,由,得;由,得.
所以函数的单调增区间为,单调减区间为.
(2)解:由(1)得,若函数有两个零点
则,且的最小值,即.
因为,所以.令,显然在上为增函数,
且,,所以存在,.
当时,;当时,.所以满足条件的最小正整数
(3)证明:因为是方程的两个不等实根,由(1)知.
不妨设,则,.
两式相减得,
即.
所以.因为,
当时,, 当x∈时,,
故只要证即可,即证明,
即证明,
即证明.设.
令,则.
因为,所以,当且仅当t=1时,,所以在上是增函数.
又,所以当时,总成立.所以原题得证
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