已知函数。
(1)若,求的单调区间;
(2)证明:只有一个零点。
(1)当时,,
所以,令得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
综上所述,的单调递增区间为和,单调递减区间为。
(2)证明:因为,
所以等价于,
设,
则,当且仅当时,
所以在上单调递增,
则至多有一个零点,即至多有一个零点。
又因为,
,而在上连续,
则在上存在,使得。
故有且只有一个零点,且零点存在于。
综上所述,只有一个零点。
本题主要考查导数在研究函数中的应用和函数的概念与性质。
(1)将代入函数表达式,求导后通过讨论导数的正负可得到函数的单调区间。
(2)先通过构造函数,通过,可利用单调性确定函数零点的唯一性。通过、可以证明函数零点的存在,即函数存在唯一一个零点。