题目内容
【题目】已知函数(常数).
(1)证明:当时,函数有且只有一个极值点;
(2)若函数存在两个极值点,证明:.
【答案】(1)(2)均见解析.
【解析】
试题分析:(1)求导得,令,则,当时,讨论函数的符号,可得在有且只有一个零点,所以函数在有且只有一个极值点;(2)函数存在两个极值点,则,是的两个零点,且由(1)知,必有,讨论的符号可得在单调递增,在单调递减,又因为,所以有,由,得,此时,通过导数研究的单调性得在单调递增,在单调递减,所以,.
试题解析:依题意,
令,则.
(1)①当时,,所以无解,则函数不存在大于零的极值点;
②当时,由,故在单调递增.又,
所以在有且只有一个零点.
又注意到在的零点左侧,,在的零点右侧,,
所以函数在有且只有一个极值点.
综上所述,当时,函数在内有且只有一个极值点.
(2)因为函数存在两个极值点(不妨设),
所以,是的两个零点,且由(1)知,必有.
令得;
令得;
令得.
所以在单调递增,在单调递减,
又因为,
所以必有.
令,解得,
此时.
因为是的两个零点,
所以,.
将代数式视为以为自变量的函数
则.
当时,因为,所以,
则在单调递增.
因为,所以,
又因为,所以.
当时,因为,所以,
则在单调递减,
因为,所以.
综上知,且..
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