(本小题满分16分)
若函数在取得极大值或者极小值,则称为函数的极值点。已知是实数,和是函数的两个极值点。
(1)求和的值;
(2)设函数的导函数,求的极值点;
(3)设,其中,求函数的零点个数。
(1)由题设知,且,,解得。
(2)由(1)知,因为,所以的根为,,
于是函数的极值点只可能是或。
当时,,
当时,,故是的极值点,
当或时,,故不是的极值点,所以的极值点为。
(3)由(1)知,其函数图象如下图所示,
先讨论()的零点,即与的交点的个数:
时,由图象得的零点为和;
时,由图象得的零点为,,;
时,由图象得的零点分别在,,三个区间内;
时,由图象得的零点分别在,,三个区间内。
令,现在考虑()的零点:
当时,有两个根和,而有三个不同的根,分别在,,三个区间内,有两个不同的根和,故有个零点。
当时,有三个不同的根,,,满足,,,,而(,,)有三个不同的根,故有个零点。
综上可知,当时,函数有个零点;当时,函数有个零点。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)对函数求导,代入极值点使该点处导数值为,得到关于的方程组,解出的值。
(2)由(1)问所得的,求出的表达式,令其等于求极值点。验证极值点真假后列出结果。
(3)先结合图象分类讨论()的零点,再令,分类讨论()的零点。