题目内容
【题目】已知函数
.
(1)若
时,直线
与函数
图象有三个相异的交点,求实数
的取值范围;
(2)讨论
的单调性.
【答案】(1)
;(2)见解析.
【解析】
(1)利用导数分析函数
的单调性与极值,利用数形结合思想可得出实数
的取值范围;
(2)求得导数
,对实数
分
和
两种情况讨论,分析导数的符号变化,进而可得出函数
的单调递增区间和减区间.
(1)当
时,
,
.
令
,得
或
,当
变化时,
,
的变化情况如下表:
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| 极小值 |
| 极大值 |
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所以,函数
的单调递减区间为
和
,单调递增区间为
.
当
时,函数
有极小值
;当
时,函数
有极大值
,如下图所示:
![]()
若直线
与函数
图象有三个相异的交点,则
,
因此,实数
的取值范围为
;
(2)
,
.
①当
时,
,
.
令
,得
;令
,得
.
所以,函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
;
②当
时,令
,得
或
;令
,得
.
所以,函数
的单调递增区间为
和
,单调递减区间为
;
③当
时,令
,得
;令
,得
或
.
所以,函数
的单调递增区间为
,单调递减区间为
和
.
综上所述,
当
时,函数
的单调递减区间为
,单调递增区间为
;
当
时,函数
的单调递增区间为
和
,单调递减区间为
;
当
时,函数
的单调递增区间为
,单调递减区间为
和
.
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