题目内容
【题目】已知函数,其中a为非零常数.
讨论
的极值点个数,并说明理由;
若
,
证明:
在区间
内有且仅有1个零点;
设
为
的极值点,
为
的零点且
,求证:
.
【答案】(1)见解析;(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
【解析】
先对函数求导,然后结合导数与单调性的关系,对a进行分类讨论即可求解函数的单调性,进而可确定极值,
转化为证明
只有一个零点,结合函数与导数知识可证;
由题意可得,
,代入可得,
,结合函数的性质可证.
解:解:由已知,
的定义域为
,
,
①当时,
,从而
,
所以在
内单调递减,无极值点;
②当时,令
,
则由于在
上单调递减,
,
,
所以存在唯一的,使得
,
所以当时,
,即
;当
时,
,即
,
所以当时,
在
上有且仅有一个极值点.
综上所述,当时,函数
无极值点;当
时,函数
只有一个极值点;
证明:
由
知
.
令,由
得
,
所以在
内有唯一解,从而
在
内有唯一解,
不妨设为,则
在
上单调递增,在
上单调递减,
所以是
的唯一极值点.
令,则当
时,
,
故在
内单调递减,
从而当时,
,所以
.
从而当时,
,且
又因为,故
在
内有唯一的零点.
由题意,
即
,
从而,即
.
因为当时,
,又
,
故,即
,
两边取对数,得,
于是,整理得
.

练习册系列答案
相关题目