题目内容
【题目】已知函数,其中.
(1)求函数的单调区间;
(2)讨论函数零点的个数;
(3)若存在两个不同的零点,求证:.
【答案】(1)增区间为,,减区间为 (2)见解析 (3)证明见解析
【解析】
(1)先求出的定义域,求得导函数,令可解得或,分类讨论判断或,进而解得单调区间;
(2)整理函数为,则令,当时,,则分别讨论和两种情况,利用零点存在性定理判断零点个数;
(3)由(2)可知,构造函数,利用导数可得在单调递增,则,整理即可得证
解:(1)函数的定义域为,
令,得或,
因为,当或时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以的增区间为,;减区间为
(2)取,则当时,,,
所以;
又因为,由(1)可知在上单调递增,因此,当,恒成立,即在上无零点.;
下面讨论的情况:
①当时,因为在单调递减,单调递增,且,,,
根据零点存在定理,有两个不同的零点;
②当时,由在单调递减,单调递增,且,
此时有唯一零点;
③若,由在单调递减,单调递增,,
此时无零点;
综上,若,有两个不同的零点;若,有唯一零点;若,无零点
(3)证明:由(2)知,,且,
构造函数,,
则,
令,,
因为当时,,,
所以
又,所以恒成立,即在单调递增,
于是当时,,即 ,
因为,所,
又,所以,
因为,,且在单调递增,
所以由,可得,即
练习册系列答案
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文学类专栏 | 科普类专栏 | 其他类专栏 | |
文学类图书 | 100 | 40 | 10 |
科普类图书 | 30 | 200 | 30 |
其他图书 | 20 | 10 | 60 |
(1)根据统计数据估计文学类图书分类正确的概率;
(2)根据统计数据估计图书分类错误的概率.