2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第20题<-->2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第22题
(本题满分12分)
设函数(是自然对数的底数,)。
(Ⅰ)求的单调区间、最大值;
(Ⅱ)讨论关于的方程式根的个数。
(Ⅰ)因为,所以,
由解得。
当时,>0,为单调递增函数;
当时,,为单调减函数。
所以函数的单调增区间为 ,单调减区间为 ,
最大值为 。
(Ⅱ)令, 。
(1)当 时, ,则 ,
所以 。
,, ,
于是,因此 在 上为单调递增函数。
(2)当时, ,则,
所以,
因为 , ,所以 ,
于是,又 ,,
,即 ,因此 在 上为单调递减函数。
综合(1)(2)可知,当 时, 。
当 ,即 时, 没有零点,
故关于 的方程 根的个数为。
当 ,即 时, 只有一个零点,
故关于的方程 根的个数为。
当,即时,
① 当 时,由(Ⅰ)知。
要使 ,只需使 ,即 ;
②当 时,由(Ⅰ)知 。
要使,只需使,即 ;
所以 时, 有两个零点,
故关于 的方程根的个数为 。
综上所述,当 时,关于x 的方程根的个数为 ;
当时,关于的方程根的个数为;
当 时,关于的方程根的个数为。
本题主要考查函数的单调性及函数根的个数分析等。
(Ⅰ)分析的导函数的正负情况即可得到单调性与最值;
(Ⅱ)问题转化为求在上的根的个数,首先分情况去掉绝对值符号,然后分析导函数的性质,通过单调区间和极值判断各种情况下的根的个数,最后汇总得出结果。
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