Question

【題目】已知 .

（1）若是上的增函數(shù)，求的取值范圍；

（2）若函數(shù)有兩個極值點，判斷函數(shù)零點的個數(shù).

Answer 1

【答案】(1) (2) 三個零點

【解析】

(1) 由題意知恒成立,構(gòu)造函數(shù)，對函數(shù)求導(dǎo)，求得函數(shù)最值，進而得到結(jié)果；（2）當(dāng)時先對函數(shù)求導(dǎo)研究函數(shù)的單調(diào)性可得到函數(shù)有兩個極值點，再證，.

（1）由得，

由題意知恒成立，即，設(shè)，，

時，遞減，時，，遞增；

故，即，故的取值范圍是.

（2）當(dāng)時，單調(diào)，無極值；

當(dāng)時，，

一方面，，且在遞減，所以在區(qū)間有一個零點.

另一方面，，設(shè) ，則，從而

在遞增，則，即，又在遞增，所以

在區(qū)間有一個零點.

因此，當(dāng)時在和各有一個零點，將這兩個零點記為，

，當(dāng)時，即；當(dāng)時，即

；當(dāng)時，即：從而在遞增，在

遞減，在遞增；于是是函數(shù)的極大值點，是函數(shù)的極小值點.

下面證明：，

由得，即，由

得 ，

令，則，

①當(dāng)時，遞減，則，而，故；

②當(dāng)時，遞減，則，而，故；

一方面，因為，又，且在遞增，所以在

上有一個零點，即在上有一個零點.

另一方面，根據(jù)得，則有：

，

又，且在遞增，故在上有一個零點，故在

上有一個零點.

又，故有三個零點.