x在x=1处取得极值.1求fx的单调区间;2若y=fx-m-1在定义域内有两个不同的零点,求实数m的取值范围.【答案】见解析
f【解析】1函数fx=ax+xl
x的定义域为0,+∞.f′x=a+l
x+1,因为f′1=a+1=0,解得a=-1,当a=-1时,fx=-x+xl
x,即f′x=l
x,令f′x0,解得x1;令f′x0,解得0x1所以fx在x=1处取得极小值,fx的单调递增区间为1,+∞,单调递减区间为0,1.2y=fx-m-1在0,+∞内有两个不同的零点,可转化为y=fx与y=m+1图象有两个不同的交点.
由1知,fx在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,fxmi
=f1=-1,由题意得,m+1-1,即m-2,①当0xe时,fx=x-1+l
x0;当xe时,fx0当x0且x→0时,fx→0;当x→+∞时,显然fx→+∞由图象可知,m+10,即m-1,②由①②可得-2m-1所以m的取值范围是-2,-1.【规律方法】与函数零点有关的参数范围问题,往往利用导数研究函数的单调区间和极值点,并结合特殊点,从而判断函数的大致图象,讨论其图象与x轴的位置关系,进而确定参数的取值范围;或通过对方程等价变形转化为两个函数图象的交点问题.【训练2】已知函数fx=ex+ax-aa∈R且a≠0.1若f0=2,求实数a的值,并求此时fx在-2,1上的最小值;2若函数fx不存在零点,求实数a的取值范围.【答案】见解析【解析】1由题意知,函数fx的定义域为R,
f又f0=1-a=2,得a=-1,
所以fx=ex-x+1,求导得f′x=ex-1
易知fx在-2,0上单调递减,在0,1上单调递增,
所以当x=0时,fx在-2,1上取得最小值2
2由1知f′x=ex+a,由于ex0,
①当a0时,f′x0,fx在R上是增函数,
当x1时,fx=ex+ax-10;当x0时,取x=-1a,则f-1a1+a-1a-1=-a0所以函数fx存在零点,不满足题意.
②当a0时,令f′x=0,得x=l
-a.
在-∞,l
-a上,f′x0,fx单调递减,
在l
-a,+∞上,f′x0,fx单调递增,
所以当x=l
-a时,fx取最小值.
函数fx不存在零点,等价于fl
-a=el
-a+al
-a-a=-2a+al
-a0,解得-e2a0
综上所述,所求实数a的取值范围是-e2,0.
考点三函数零点的综合问题
【例3】设函数fx=e2x-al
x
1讨论fx的导函数f′x零点的个数;
2证明:当a0时,fx≥2a+al
2a
【答案】见解析
【解析】1解fx的定义域为0,+∞,f′x=2e2x-axx0.
当a≤0r