题目内容
【题目】已知函数.
(1)若时,直线
与函数
图象有三个相异的交点,求实数
的取值范围;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】
(1)利用导数分析函数的单调性与极值,利用数形结合思想可得出实数
的取值范围;
(2)求得导数,对实数
分
和
两种情况讨论,分析导数的符号变化,进而可得出函数
的单调递增区间和减区间.
(1)当时,
,
.
令,得
或
,当
变化时,
,
的变化情况如下表:
极小值 | 极大值 |
所以,函数的单调递减区间为
和
,单调递增区间为
.
当
时,函数
有极小值
;当
时,函数
有极大值
,如下图所示:
若直线与函数
图象有三个相异的交点,则
,
因此,实数的取值范围为
;
(2),
.
①当时,
,
.
令,得
;令
,得
.
所以,函数的单调递减区间为
,单调递增区间为
;
②当时,令
,得
或
;令
,得
.
所以,函数的单调递增区间为
和
,单调递减区间为
;
③当时,令
,得
;令
,得
或
.
所以,函数的单调递增区间为
,单调递减区间为
和
.
综上所述,
当时,函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
;
当时,函数
的单调递增区间为
和
,单调递减区间为
;
当时,函数
的单调递增区间为
,单调递减区间为
和
.
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