题目内容
【题目】已知函数有两个不同的极值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)设,讨论函数的零点个数.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ) 当时,有2个零点;当时,有1个零点;当时,没有零点.
【解析】
(Ⅰ)由题意,求得,令,得,设,转化为直线y=a与函数的图象有两个不同的交点,利用导数求得函数的单调性与最值,进而求解的取值范围;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,且,求得函数的单调性和极值,分类讨论,即可确定函数的极值点的个数.
(Ⅰ)由题意,求得,因为有两个不同的极值点,则有两个不同的零点.
令,则,即.
设,则直线y=a与函数的图象有两个不同的交点.
因为,由,得ln x<0,即,所以在上单调递增,在上单调递减,从而.
因为当时,;当时,;当时,,
所以a的取值范围是.
(Ⅱ)因为,为的两个极值点,则,为直线与曲线的两个交点的横坐标.
由(Ⅰ)可知,,且,
因为当或时,,即;当时,,即,
则在,上单调递减,在上单调递增,
所以的极小值点为,极大值点为.
当时,因为,,,则,
所以在区间内无零点.
因为,,则
①当,即时,.
又,则,所以
.
此时在和内各有1个零点,且.
②当,即时,,此时在内有1个零点,且.
③当,即时,,此时在内无零点,且.
综上分析,当时,有2个零点;当时,有1个零点;当时,没有零点.
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