题目内容

【题目】已知函数.

(1)若在定义域内单调递增,求实数的值;

(2)若在定义域内有唯一的零点,求实数的取值范围.

【答案】(1).(2){或}

【解析】

(1)依题意知函数的定义域为,可得,对参数分类讨论,并利用导数进行求解;

(2)由(1)知,当时,在上单调递减,在上单调递增,利用函数单调性结合零点存在定理求解,即可求得答案.

(1)依题意知函数的定义域为,

且.

若,则当时,,此时不符合题意.

若,记,则,

当时,,单调递减,

当时,,单调递增,

故有最小值

①若,即,的最小值为,

故(当且仅当时等号成立),此时单调递增,符合题意.

②若,则,

当时,单调递增,

又,

当时,,单调递减,不符合题意.

③若,则,

当时,单调递减.

又,

当时,,单调递减,不符合题意.

综上,若在定义域内单调递增,实数的值为.

(2)由(1)知,当时,在上单调递减,在上单调递增,

,

有唯一的零点,符合题意;

当时,单调递增,有唯一的零点,符合题意.

下面考虑且的情况.

由(1)知,,且,

下面证明:,

易得:,

设

令,解得:

令,解得:

则函数在上单调递增,在上单调递减

则函数在处取得最小值,

,则

即

设,

令,解得

,解得

则函数在上单调递增,在上单调递减

则在处取得最大值,

,

即,即

则

即可证得成立,

证明:完毕

,

于是有(因为),

下面证明成立

设

在同一坐标系画出:和图象

由图象可得:时,

,单调增函数,

成立,

证明成立完毕

,

故存在,,使得.

又,

或.

若,即,

由(1)令

在同一坐标系画出,

,单调增函数,

,

,

从而,,,可知有两个零点.

若,即,

注意到,,,

可知有两个零点.

故实数的取值范围是或.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网