Question

【題目】已知函數(shù).

（1）討論的單調(diào)性；

（2）若，試判斷的零點個數(shù).

Answer 1

【答案】（1）當(dāng)時，在上是增函數(shù)，

當(dāng)，在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)，

當(dāng)時，在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)；

（2）1

【解析】

（1）對求導(dǎo)后對進行分類討論，找到和的區(qū)間，即為的單調(diào)區(qū)間.

（2）由（1）可知時，有極大值和極小值，研究他們的正負，并且找到令的點，根據(jù)零點存在定理，找出零點個數(shù).

（1）函數(shù)的定義域為，，令，則，，

（i）若，則恒成立，所以在上是增函數(shù)，

（ii）若，則，

當(dāng)時，，是增函數(shù)，

當(dāng)時，，是減函數(shù)，

當(dāng)時，，是增函數(shù)，

（iii）若，則，

當(dāng)時，，是增函數(shù)，

當(dāng)時，，是減函數(shù)，

當(dāng)時，，是增函數(shù)，

綜上所述：當(dāng)時，在上是增函數(shù)，

當(dāng)，在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)，

當(dāng)時，在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)；

（2）當(dāng)時，

在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)，在上是增函數(shù)，

所以的極小值為，

的極大值為,

設(shè)，其中，

,

所以在上是增函數(shù)，

所以，

因為，

所以有且僅有1個，使.

所以當(dāng)時，有且僅有1個零點.