题目内容
已知函数(Ⅰ)求函数G(x)=h(x)+f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=2,问是否存在实数t>0,使得函数F(x)=h(x)-tg(x)+f(x)有两个相异的零点?若存在,请求出t的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】分析:(Ⅰ)分别把f(x)和h(x)的解析式代入G(x)中,求出函数的定义域及G′(x)=0时x的值,令导函数大于0解出x的范围即为函数的增区间,令导函数小于0求出x的值即为函数的减区间;
(II)先假设存在t符合条件,根据题意求出F(x)的解析式和定义域,再进行求导并对其整理,再由定义域和条件进行转化:
有两个相异的正实根,利用韦达定理表示出两根之和、积,并判断出符号,再对t分类讨论进行说明.
解答:解:(Ⅰ)由题意
,
∴G(x)的定义域为
,
=
,
由G′(x)=0得,
,
,∴
,
∴
,
,
由G′(x)>0得,
或
;由G′(x)>0得,
,且x≠0,
∴G(x)在
上是增函数,
在
上是减函数;
(Ⅱ)假设存在实数t>0,使得函数
(x>0)有
相异的零点为x1,x2,则x1>0,x2>0,
∴
=
=
,
令y=
,
由题意得,F′(x)=0有两个相异的正实根,
即
有两个相异的正实根,
∴t≠1,且
,
∴当0<t<1时,有1-t>0,则
,故舍去;
当t>1时,有1-t<0,则
,故舍去,
综上,不存在t>0满足条件.
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,考查存在性问题,突出考查构造函数与转化,分类讨论数学思想及综合分析与运算的能力,属于难题.
(II)先假设存在t符合条件,根据题意求出F(x)的解析式和定义域,再进行求导并对其整理,再由定义域和条件进行转化:
解答:解:(Ⅰ)由题意
∴G(x)的定义域为
由G′(x)=0得,
∴
由G′(x)>0得,
∴G(x)在
在
(Ⅱ)假设存在实数t>0,使得函数
相异的零点为x1,x2,则x1>0,x2>0,
∴
令y=
由题意得,F′(x)=0有两个相异的正实根,
即
∴t≠1,且
∴当0<t<1时,有1-t>0,则
当t>1时,有1-t<0,则
综上,不存在t>0满足条件.
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,考查存在性问题,突出考查构造函数与转化,分类讨论数学思想及综合分析与运算的能力,属于难题.
练习册系列答案
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已知函数
.
(1)求
的最小值;
(2)当函数自变量的取值区间与对应函数值的取值区间相同时,这样的区间称为函数的保值区间.设
,试问函数
在
上是否存在保值区间?若存在,请求出一个保值区间;若不存在,请说明理由.
已知函数
的定义域为
,若
在
上为增函数,则称
为“一阶比增函数”;若
在
上为增函数,则称
为“二阶比增函数”.我们把所有“一阶比增函数”组成的集合记为
,所有“二阶比增函数”组成的集合记为
.
(Ⅰ)已知函数
,若
且
,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)已知
,
且
的部分函数值由下表给出,
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求证:
;
(Ⅲ)定义集合![]()
请问:是否存在常数
,使得
,
,有
成立?若存在,求出
的最小值;若不存在,说明理由.