题目内容
【题目】已知函数
.
(1)讨论
极值点的个数;
(2)若
有两个极值点
,
,且
,求实数
的取值范围.
【答案】(1)当
时,
有两个极值点;
当
时,
没有极值点.
(2)![]()
【解析】
(1)根据
的根的情况,对
的值进行讨论,从而得出极值点的个数;
(2)由(1)得
,借助此等式将不等式中
的
进行换元,构造出新函数,研究其性质,得出
的取值范围.
(1)由
,
得
.
令
,得
,
即
,
令
,则
,且
,
由
得
.
当
时,
,
在
单调递增;
当
时,
,
在
单调递减.
所以,
,
且当
时,
;当
时,
.
所以,当
,
方程
有两解,不妨设为![]()
故当
时,
,故
单调递减,
当
时,
,故
单调递增,
当
时,
,故
单调递减,
即
时,
有两个极值点;
当
,
恒成立,故
单调递减,
即
时,
没有极值点.
(2)不妨设
,
由(1)知
,
,
则
,
两边取对数,所以
,
所以
,
即
.
令
,
,
则
,
.
因为
,
即
,
所以
,
即
,
设
,则
,
且
.
易知
.记
,则
,
且
,
考查函数
,
.
①当
时,
,
则
,即
,
所以
在
上单调递减,
所以当
时,
,
所以当
时符合题意.
②当
时,
,
有两个不同零点
,
,且
,
,
不妨设
,则
,
当
时,
,则
,
所以
在
上单调递增,
故存在
,使得
,
所以,当
时,不符合题意,
综上,
的取值范围是
.
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