题目内容
【题目】已知函数
,a,b
R.
(1)若a=1,求关于x的不等式
的解集;
(2)若
,讨论函数
的零点个数.
【答案】(1)(0,
);(2)具体见解析.
【解析】
(1)由已知表示函数
的解析式,求导分析单调性,再联系不等式的性质求解;
(2)求导分析此时函数单调性,表示出其极小值,讨论极小值大于零、等于零与小于零的不同情况时对应的函数零点个数.
(1)a=1时,
,
,
当x>﹣2时,
,所以
在区间(﹣2,
)上单调递增,
由
得x>0;
当x≤﹣2时,
,此时
,
综上可得,不等式
的解集为(0,
);
(2)
时,
,
,令
得x=﹣a﹣1,列表如下:
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|
|
|
| - | 0 | + |
|
| 极小值 |
|
所以,当x=﹣a﹣1时,函数
的极小值为
;
①当
即
时,对任意x
R,都有
恒成立,从而函数
无零点,
②当
即
时,对任意x
R,都有
恒成立(当且仅当x=0时,
),从而函数
的零点个数为1,
③当
即
时,
在区间[﹣a﹣1,﹣a]上,函数
图象是连续不断的一条曲线,其中![]()
,函数
在区间[﹣a﹣1,
)上单调递增,所以函数
在区间(﹣a﹣1,
)上的零点个数为1;
在区间[4a,﹣a﹣1]上,函数
图象是连续不断的一条曲线,其中
,且
,
令
,
,
,所以
在区间(
,﹣1]上单调递减,
由a<﹣1得
,即
,所以
,
又因为函数
在区间(
,﹣a﹣1]上单调递减,所以函数
在区间(
,﹣a﹣1)上的零点个数为1;从而函数
的零点个数为2.
综上可得,当
时,函数
无零点,当
时,函数
的零点个数为1,当
时,函数
的零点个数为2.
【题目】某学生为了测试煤气灶烧水如何节省煤气的问题设计了一个实验,并获得了煤气开关旋钮旋转的弧度数
与烧开一壶水所用时间
的一组数据,且作了一定的数据处理(如下表),得到了散点图(如下图).
![]()
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1.47 | 20.6 | 0.78 | 2.35 | 0.81 | -19.3 | 16.2 |
表中
.
(1)根据散点图判断,
与
哪一个更适宜作烧水时间
关于开关旋钮旋转的弧度数
的回归方程类型?(不必说明理由)
(2)根据判断结果和表中数据,建立
关于
的回归方程;
(3)若旋转的弧度数
与单位时间内煤气输出量
成正比,那么
为多少时,烧开一壶水最省煤气?
附:对于一组数据
,
,
,其回归直线
的斜率和截距的最小二乘估计分别为
,
.