题目内容
已知函数
(
,
为常数),且
为
的一个极值点.
(Ⅰ) 求
的值;
(Ⅱ) 求函数
的单调区间;
(Ⅲ) 若函数
有3个不同的零点,求实数
的取值范围.
(Ⅰ) 求
(Ⅱ) 求函数
(Ⅲ) 若函数
解: (Ⅰ) 函数f (x)的定义域为(0,+∞)……1分
∵ f ′ (x) =
……….2分
∴
,则a = 1.……….4分
(Ⅱ)由(Ⅰ) 知
∴ f ′ (x) =
………6分
由f ′ (x) > 0可得x>2或x<1,由f ′ (x) < 0可得1< x <2.
∴ 函数f ( x ) 的单调递增区间为 (0 ,1) 和 (2,+ ∞ ),
单调递减区间为 (1 , 2 ). …9分
(Ⅲ) 由(Ⅱ)可知函数f (x)在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.
且当x =1或x =2时,f ′ (x) = 0.
∴ f (x) 的极大值为
…10分
f (x)的极小值为
由题意可知
则
………11分
∵ f ′ (x) =
∴
(Ⅱ)由(Ⅰ) 知
∴ f ′ (x) =
由f ′ (x) > 0可得x>2或x<1,由f ′ (x) < 0可得1< x <2.
∴ 函数f ( x ) 的单调递增区间为 (0 ,1) 和 (2,+ ∞ ),
单调递减区间为 (1 , 2 ). …9分
(Ⅲ) 由(Ⅱ)可知函数f (x)在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.
且当x =1或x =2时,f ′ (x) = 0.
∴ f (x) 的极大值为
f (x)的极小值为
由题意可知
则
本试题主要考查了导数在研究函数中的运用,利用导数来判定函数的单调性,以及函数的零点的综合运用。
(1)函数f (x)的定义域为(0,+∞) ∵ f ′ (x) =
∴
,则a = 1
(2)由(Ⅰ) 知
∴ f ′ (x) =
解二次不等式得到单调区间。
(3)由(Ⅱ)可知函数f (x)在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.
且当x =1或x =2时,f ′ (x) = 0。
(1)函数f (x)的定义域为(0,+∞) ∵ f ′ (x) =
∴
(2)由(Ⅰ) 知
∴ f ′ (x) =
(3)由(Ⅱ)可知函数f (x)在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增.
且当x =1或x =2时,f ′ (x) = 0。
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