题目内容

【题目】已知函数().其中常数是自然对数的底数.

(1)若,求在上的极大值点;

(2)(i)证明在上单调递增;

(ii)求关于x的方程在上的实数解的个数.

【答案】(1)极大值点为(2)(i)证明见解析;(ii)实数解的个数为2

【解析】

(1)求出函数的导数,解关于导函数的方程,求出函数的单调区间,求出函数的极值点即可;

(2)只需证明,问题转化为只需证明,令,,,结合函数的单调性证明即可;

求出,再证明函数的最大值;令函数,,先求函数在上的零点个数,再求函数在上的零点的个数,从而求出方程解的个数.

解:(1)易知,

若,则,所以可得下表:

x

+

0

-

↗

极大值

↘

∴函数在上单调递增,在上单调递减

∴函数的极大值点为.

(2)(i)∵,∴在上必存在唯一实数,使得,

∴易知函数在上单调递增,在上单调递减,

欲证明在上单调递增,只需证明:,

∵,∴,故只需证明,

令,,则,

∴函数在上单调递减,

∴当时,,

∴,即,亦即.

∴函数在上单调递增.

(ii)先证明当时,有,

令,,则,,

∴函数在上单调递增,

∴当时,,即,

再证明函数的最大值,

显然,∴,,

∵,∴,

下证,令,则,

即证(),即证(),

令,则,∴函数为单调递增函数,

∴当时,,∴(),

∴,

令函数,,

先求函数在上的零点个数,

∵,,且函数在上单调递减

∴函数在上有唯一零点,即函数在上的零点个数为1:

再求函数在上的零点个数,

∵,,且函数在上单调递增,

∴①当时,,即,故函数在上没有零点,

即函数在上的零点个数为0;

②当时,,即,故函数在上有唯一零点,

即函数在上的零点个数为1:

综上所述,当时,函数的零点个数为1:

当时,函数的零点个数为2,

∴当时,关于x的方程在上的实数解的个数为1:

当时,关于x的方程在上的实数解的个数为2.

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