题目内容

【题目】已知函数,为的导数.

(1)讨论函数的零点个数;

(2)若函数的定义域内不单调且在上单调递减,求实数的取值范围.

【答案】(1)见解析 (2)

【解析】试题分析:

(1)原问题等价于函数和图象的交点的个数,分类讨论可得:时,无零点;或时,有一个零点;时,有两个零点.

(2)结合(1)的结论,利用导函数列表分类讨论函数的单调性可得实数的取值范围是.

试题解析:

(1),

令得即,所以函数的零点个数等价于两函数和图象的交点的个数,

设两者相切时切点为,则由且,

得.

由图可知时,两函数图象无交点,无零点;

<>或时,两函数图象有一个交点,有一个零点;

时,两函数图象有两个交点,有两个零点.

解法二:,

令得即,所以,所以函数的零点个数等价于两函数与的交点个数.

因为,

所以时,,递增;时,,递减且,

时,有极大值,

如图所示,由图可知,两函数图象无交点,无零点;

或时,两函数图象有一个交点,有一个零点;

时,两函数图象有两个交点,有两个零点.

解法三:直接由的导函数判断原函数的单调性及零点,因为函数取正值或负值时的特殊值不易找,请谨慎处理,如果仅仅交代单调性而不说明零点存在定理的条件(即)中的的、或者只用限说明的,要酌情扣分。

(2)解法1:由(1)知时,无零点或一个零点,,函数在定义域内单调递减,函数在定义域内不单调时,.

在上单调递减时,,即,亦等价于时,,

.

①当时,,递增,不合题意;

②当时,,此时,递减,

时,,由得,解得,

所以;

③当时,,时,由表可知时,取最大值,最大值为,不合题意.

正

0

负

增

极大值

减

综上可知.

解法二:由(1)知时,无零点或一个零点,,函数在定义域内单调递减,函数在定义域内不单调时,.

在上单调递减时,,即恒成立;

由得,令,则恒成立,

因为,所以时,单调递减,

,由恒成立得,解得.

综上可得.

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