题目内容
【题目】已知函数
(
为常数,
).
(1)讨论函数
的单调区间;
(2)当
时,若函数
在
(
,
是自然对数的底数)上有两个零点,求
的最小值.
【答案】见解析
【解析】(1)函数
的定义域为R,由
,得
. ...............2分
①当时,对![]()
都有![]()
,当变化时,![]()
,
的变化如下表:
|
| 0 |
|
| + | 0 | _ |
| 增 | 极大值 | 减 |
此时,
的递增区间为,递减区间为![]()
. ................4分![]()
②当时,![]()
.由
,得或![]()
.当![]()
变化时,![]()
,
的变化如下表:
|
| 0 |
|
|
|
| + | 0 | - | 0 | + |
| 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
此时,
的递增区间为,![]()
,递减区间为![]()
. ![]()
③当时,![]()
.此时,
的递增区间为,无减区间. .....6分![]()
④当时,![]()
.由
,得或![]()
.当![]()
变化时,![]()
,
的变化如下表:.
|
|
|
| 0 |
|
| + | 0 | - | 0 | + |
| 增 | 极大值 | 减 | 极小值 | 增 |
此时,
的递增区间为,![]()
,递减区间为![]()
.![]()
综上所述,当时,![]()
的递增区间为,递减区间为![]()
;![]()
当时,![]()
的递增区间为,![]()
,递减区间为![]()
;![]()
当时,![]()
的递增区间为,无减区间;![]()
当时,![]()
的递增区间为,![]()
,递减区间为![]()
. ……8分![]()
(2)当
时,
.由(1)可知,
在上为增函数,![]()
且
的极大值为
,所以
在上有一个零点![]()
. ![]()
由
,且
在上为减函数,则必有![]()
. ................9分
要想函数
在
上还有一个零点,同时考虑到函数
在上为增函数,![]()
则只需
,且
.又因为,![]()
且![]()
,
所以当时,函数![]()
在
还有一个零点,则的最小值为2. ................12分![]()
综上所述,若
在
上有两个零点时,的最小值为2. ……13分![]()
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