题目内容

【题目】已知函数,其中, 为自然对数的底数.

(1)设是函数的导函数,求函数在区间上的最小值;

(2)若,函数在区间内有零点,证明: .

【答案】(1)见解析(2)

【解析】试题分析:(1)由题意知. .

由于, ,根据两个区间关系,分, , 三种情况讨论。(2)由, 在区间内有零点,设为在区间内的一个零点,则由可知, 在区间上不可能单调递增,也不可能单调递减.由(1)知., 在区间上单调递减,在区间上单调递增.因此, , , .解得.

试题解析:(Ⅰ)由,有.

所以.

因此,当时, .

当时, ,所以在上单调递增,

因此在上的最小值是;

当时, ,所以在上单调递减,

因此在上的最小值是;

当时,令,得.

所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,

于是在上的最小值是.

综上所述,

当时, 在上的最小值是;

当时, 在上的最小值是;

当时, 在上的最小值是.

(Ⅱ)设为在区间内的一个零点,则由可知,

在区间上不可能单调递增,也不可能单调递减.

则不可能恒为正,也不可能恒为负.

故在区间内存在零点.

同理在区间内存在零点.

所以在区间内至少有两个零点.

由(Ⅰ)知,当时, 在上单调递增,故在内至多有一个零点.

当时, 在上单调递减,故在内至多有一个零点.

所以.

此时, 在区间上单调递减,在区间上单调递增.

因此, ,必有

, .

由有,

由, .

解得.

所以,函数在区间内有零点时, .

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网