题目内容
【题目】设函数
.
(1)设
是
的极值点,求
,并讨论
的单调性;
(2)若
,证明:在区间
内,
存在唯一的极小值点
,且
.
【答案】(1)
,
的单调减区间是
,单调递增区间是
(2)证明见解析;
【解析】
(1)利用可导函数在极值点处的导数值等于0可得
,再验证函数在
处取得极值,再根据导数符号可求得单调区间;
(2)根据导函数在
内的单调性以及零点存在性定理可得导函数在
内有唯一零点,从而可得函数
在
内存在唯一的极小值点,根据极值点的范围可证极值为正数.
(1)
定义域为
,
.
由题设
,所以
.
此时
,当
时,
,
单调递减,当
时,
,
单调递增,所以
是
的极小值点.
综上,
,
的单调递减区间是
,单调递增区间是
.
(2)因为
,所以
在
内单调递增.
因为
,
,所以存在
,使得
.
当
时,
,当
时,
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
在区间
内有唯一的极小值点
,没有极大值点.
由
得
,于是
.
因为当
时,
,所以
.
综上,
在区间
内有唯一的极小值点
,没有极大值点,且
.
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