题目内容
已知函数
其中a>0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间[-3,-1]上的最小值。
【考点定位】本小题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性、函数的零点,函数的最值等基础知识.考查函数思想、分类讨论思想.考查综合分析和解决问题的能力.

(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间[-3,-1]上的最小值。
【考点定位】本小题主要考查导数的运算,利用导数研究函数的单调性、函数的零点,函数的最值等基础知识.考查函数思想、分类讨论思想.考查综合分析和解决问题的能力.
(1)单调递增区间是
,
;单调递减区间是
(2)
(3)



(2)

(3)

(1)解:
由
,得
当x变化时,
,
的变化情况如下表:
故函数
的单调递增区间是
,
;单调递减区间是
.
(2)解:由(1)知
在区间
内单调递增,在
内单调递减,从而函数
在区间
内恰有两个零点当且仅当
,解得
.
所以,a的取值范围是
.
(3)解:a=1时,
.由(1)知
在区间
内单调递增,在
内单调递减,在
上单调递增.
(1)当
时,
,
,
在
上单调递增,在
上单调递减.因此,
在
上的最大值
,而最小值
为
与
中的较小者.由
知,当
时,
,故
,所以
.而
在
上单调递增,因此
.所以
在
上的最小值为
.
(2)当
时,
,且
.
下面比较
的大小由
在
,
上单调递增,
有

又由
,
,
从而
,
所以
综上,函数
在区间
上的最小值为

由


当x变化时,


x | ![]() | -1 | ![]() | a | ![]() |
![]() | + | 0 | - | 0 | + |
![]() | ![]() | 极大值 | ![]() | 极小值 | ![]() |




(2)解:由(1)知







所以,a的取值范围是

(3)解:a=1时,





(1)当























(2)当



下面比较




有


又由


从而


所以





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