题目内容
已知函数,其中是自然对数的底数.
(1)求函数的零点;
(2)若对任意均有两个极值点,一个在区间内,另一个在区间外,
求的取值范围;
(3)已知且函数在上是单调函数,探究函数的单调性.
【答案】
(1)① 当时,函数有1个零点: ② 当时,函数有2个零点: ③ 当时,函数有两个零点: ④ 当时,函数有三个零点:(2)(3)探究详见解析.
【解析】
试题分析:(1)令n=1,n=2,求出g(x)的表达式,在分类求出g(x)=0的解即可.
(2)对函数求导,,对其分母构造函数,则=0由有一根在内,另一个在区间外,可得,即,解出a即可.
(3)由(2)可知存在 ,结合已知条件,可得函数在上是单调减函数, 所 的分子的值小于等于0,其相应的判别式小于等于0,在结合已知可证得 即可.
试题解析:(1),
① 当时,函数有1个零点: 1分
② 当时,函数有2个零点: 2分
③ 当时,函数有两个零点: 3分
④ 当时,函数有三个零点:
4分
(2) 5分
设,的图像是开口向下的抛物线.
由题意对任意有两个不等实数根,
且
则对任意,即, 7分
又任意关于递增,,
故
所以的取值范围是 9分
(3)由(2)知, 存在,又函数在上是单调函数,故函数在上是单调减函数, 10分
从而即 11分
所以
由知 13分
即对任意
故函数在上是减函数. 14分
考点:1.函数的零点;2.函数的导数;3.单数性质的应用.
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