题目内容
(本小题满分14分)已知函数
=![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523065854.gif)
(1) 若
存在单调增区间,求
的取值范围;
(2)是否存在实数
>0,使得方程
在区间
内有且只有两个不相等的实数根?若存在,求出
的取值范围?若不存在,请说明理由.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523034270.gif)
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(1) 若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523112592.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523127192.gif)
(2)是否存在实数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523127192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523237724.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523252307.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523127192.gif)
(1)a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞)
(2)
, 所以a的取值范围是(1,
)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523315570.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523346346.gif)
答:(1)由已知,得h(x)=
且x>0, …………………...1f
则hˊ(x)=ax+2-
=
,…………………………………………………2f
∵函数h(x)存在单调递增区间,
∴hˊ(x)>0有解, 且解满足
……………………….……3f
即不等式ax2+2x-1>0有满足
……………………..……4f
当a<0时, y=ax2+2x-1的图象为开口向下的抛物线, 要使ax2+2x-1≥0总有x>0的解, 则方程ax2+2x-1=0至少有一个不重复正根, 而方程ax2+2x-1=0总有两个不相等的根时, 则必定是两个不相等的正根. 故只需Δ="4+4a>0," 即a>-1. 即-1<a<0……………….5f
当a>0 时, y= ax2+2x-1的图象为开口向上的抛物线, ax2+2x-1≥0 一定有x>0的解. …………………………………………………………………………….……...6f
综上, a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………….……. 7f
解法二、同解法一…….
即不等式ax2+2x-1>0有满足
……………………….……4f
即
有解……………………………………………………….5f
令
的最小值为
……………………………………..……6f
结合题设得a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………… 7f
解法三、同解法一……….
即不等式ax2+2x-1>0有满足
……………………..……4f
(1)当
,
,ax2+2x-1>0没有符合条解………………………5f
(2)当
,方程
的两根是
,此时,区间
是所求的增区间。.
………………………………………………………………………………………………6f
当
,方程
的两根是,
,区间
为所求的增区
综上, a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………….……. 7f
(2)解法一、方程![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523237724.gif)
即为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524110998.gif)
等价于方程ax2+(1-2a)x-lnx="0" . ………………………………………………….. 8f
设H(x)= ax2+(1-2a)x-lnx, 于是原方程在区间(
)内根的问题, 转化为函数H(x)在区间(
)内的零点问题………………………………………………………………….... 9f
Hˊ(x)=2ax+(1-2a)-
=
……….….….10f
当x∈(0, 1)时, Hˊ(x)<0, H(x)是减函数; 当x∈(1, +∞)时, Hˊ(x)>0, H(x)是增函数;
若H(x)在(
)内有且只有两个不相等的零点, 只须
……………..…13f
解得
, 所以a的取值范围是(1,
) …………………… …..14f
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523377591.gif)
则hˊ(x)=ax+2-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523393224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523455503.gif)
∵函数h(x)存在单调递增区间,
∴hˊ(x)>0有解, 且解满足
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523471730.gif)
即不等式ax2+2x-1>0有满足
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523471730.gif)
当a<0时, y=ax2+2x-1的图象为开口向下的抛物线, 要使ax2+2x-1≥0总有x>0的解, 则方程ax2+2x-1=0至少有一个不重复正根, 而方程ax2+2x-1=0总有两个不相等的根时, 则必定是两个不相等的正根. 故只需Δ="4+4a>0," 即a>-1. 即-1<a<0……………….5f
当a>0 时, y= ax2+2x-1的图象为开口向上的抛物线, ax2+2x-1≥0 一定有x>0的解. …………………………………………………………………………….……...6f
综上, a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………….……. 7f
解法二、同解法一…….
即不等式ax2+2x-1>0有满足
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523471730.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523533662.gif)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523580652.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523658147.gif)
结合题设得a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………… 7f
解法三、同解法一……….
即不等式ax2+2x-1>0有满足
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523471730.gif)
(1)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523689246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523705536.gif)
(2)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523814508.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523829483.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231605239391014.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523954293.gif)
………………………………………………………………………………………………6f
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523970250.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523829483.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231605240171013.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524048412.gif)
综上, a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) ……………………………………….……. 7f
(2)解法一、方程
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523237724.gif)
即为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524110998.gif)
等价于方程ax2+(1-2a)x-lnx="0" . ………………………………………………….. 8f
设H(x)= ax2+(1-2a)x-lnx, 于是原方程在区间(
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524126258.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524126258.gif)
Hˊ(x)=2ax+(1-2a)-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523393224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524219959.gif)
当x∈(0, 1)时, Hˊ(x)<0, H(x)是减函数; 当x∈(1, +∞)时, Hˊ(x)>0, H(x)是增函数;
若H(x)在(
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160524126258.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231605242512766.gif)
解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523315570.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823160523346346.gif)
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