题目内容
【题目】已知函数
.
(1)当
时,求函数
的单调区间;
(2)若函数
的零点至少有两个,求实数
的最小值.
【答案】(1)单调递增区间为
,
,单调递减区间为
.(2)3
【解析】(1)第(1)问,直接利用导数求函数的单调区间.(2)第(2)问,
至少有两个根,再构造函数
,利用导数求出函数的单调区间,作出函数的图像,数形结合得到实数a的最小值.
试题解析:
(1)当
时,
,所以有
,
令![]()
所以当
或
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减.
故
的单调递增区间为
,
,单调递减区间为
.
(2)令
,其在区间
内至少有两个根,则
至少有两个根,
记
,
所以
,
记
,
所以
,
令
(
舍)
所以当
时,
,
单调递减,
时,
,
单调递增,
所以
的最小值为
,
又
,所以
时,
,
又当
时,
,
因此必存在唯一的
,使得
,
因此
时,
,
单调递增,
,
,
单调递减,
时,
,
单调递增,画出
的大致图象,如图所示,
![]()
因此函数
的极小值为
,极大值为
,
又由于
,
因此当
时,或
时,数形结合易知函数
有2个零点,
当
时,函数
有3个零点.
综合得函数
的零点至少有两个时,实数
的最小值为3.
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