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【題目】已知函數.

1)當時,討論函數的單調性;

2)討論函數的零點個數.

【答案】1上單調遞減,在上單調遞增(2)當時,無零點;當時,只有一個零點;當時,有兩個零點

【解析】

1)當時,,令,則可得到函數的單調性,進一步得到函數,則可得函數的單調區間.
2)由題意有,當時,顯然無零點,當時,即的根的個數,即即,設,求出的導數,分析出的單調性,從而得出函數的零點的情況.

解:(1)函數的定義域為

時,

,則

,則,令,則

所以上單調遞減,在上單調遞增,所以的最小值為,所以,即.

,則,令,則

因此上單調遞減,在上單調遞增.

2)函數的零點個數,即的根的個數.

時,上恒有成立,所以無零點.

時, ,即

,設

,可得,可得

所以上單調遞減,在上單調遞增,所以

所以當時,,當時,

上單調遞減,在上單調遞增.

又當時,,所以,則

即當時,.

又設,則.

,得,得.

所以函數上單調遞增,在上單調遞減,則.

所以

洛必達法則所以當時,,大致圖象如圖.

(或者由冪函數,指數函數,對數函數中,當時,指數函數的變化速度比冪函數和對數函數快得多,也可以說明以當時,)

,即時,方程無實數根,即函數無零點.

,即時,方程有1個實數根,即函數有1個零點.

,即時,方程無實數根,即函數無零點.

,即時,方程有2個實數根,即函數有2個零點.

綜上,當時,無零點;

時,只有一個零點;

時,有兩個零點.

練習冊系列答案
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A.1B.2C.3D.4

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