小数老师说
之前有同学说小数老师发的题目太简单了,建议发一些难度大的题目,比如湖南湖北或者江苏的题目,小数老师相应你的建议,今天来一道江苏的题目,但是后面还是注重中档题目的,基础题目小数老师也会弄,我一直认为:基础打好了,难题也不难了哈!
(2015江苏)
已知函数
。
(1)试讨论
的单调性;
(2)若
(实数c是与a无关的常数),当函数
有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是
,求c的值。
很明显,函数定义域是R,导函数是二次能分解因式型的,下面就可以令导数为0,然后求根了,
令
,得
。
①当a=0时,f’(x)>0,所以f(x)在R上单调递增;
②当a>0时,x1>x2,
所以当
时,f’(x)>0,
当
时,f’(x)<0,
所以函数f(x)在区间
上单调递增,在
上单调递减。
③当a<0时,x1<x2,
所以当
时,f’(x)>0,
当
时,f’(x)<0,
所以函数f(x)在区间
上单调递增,在
上单调递减。
注意:当函数在两个不相邻的区间上单调时,这两个区间不能用∪表示,只能用“,或和”连接两个区间。
(2)由(1)得,当a≠0时,函数f(x)有两个极值,分别为f(0)=b=c-a,
,
并且此时函数是先增再减然后又增的函数,所以若函数f(x)有三个不同的零点时,只需要两个极值一个大于0,一个小于0,这样由零点的存在性定理,条件就满足了。
所以接下来继续分类讨论,
当a>0时,有f(0)<0,
>0,此时得到a的范围应该是
,
根据2个不等式,得
因为c-a<0,所以c<a,又因为a的范围是
,所以c≤1,
令
,此时g(a)在区间
上大于0,
因为g(a)在
单调递减,在
单调递增,所以要使g(a)在区间
上大于0,必须有
,所以得到c≥1;
同理,当a<0时,有f(0)>0,
<0,此时a的范围应该是(-∞,-3),
根据2个不等式,得
因为c-a>0,所以c>a,又因为a的范围是(-∞,-3),所以c≥-3,
令
,此时g(a)在区间(-∞,-3)上小于0,
因为g(a)在(-∞,-3)单调递增,所以要使g(a)在区间(-∞,-3)小于0,必须有g(-3) ≤0,所以得到-4 c 3≤0,所以c≤1.
综上所述,c=1
同学们可以根据小数老师的解题思路把步骤写出来哈!
点评
对于函数零点的问题,不管正向还是逆向,思路都是一致的,根据函数的导函数讨论函数单调性,然后找到极值,再根据函数的零点存在定理,找到符合题目条件的情况进行分析即可!思路还是比较清晰的,还是小数老师那句话,讨论函数的单调性是基础,一切的导数题目都不会脱离开这个基础的!加油吧!
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