本題考查導(dǎo)數(shù)的工具作用,考查學生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性的知識.考查學生對方程、函數(shù)、不等式的綜合問題的轉(zhuǎn)化與化歸思想,將方程的根的問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖象交點問題,屬于綜合題型.
(1)確定出函數(shù)的定義域是解決本題的關(guān)鍵,利用導(dǎo)數(shù)作為工具,求出該函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間即為f'(x)>0的x的取值區(qū)間;
(2)方法一:利用函數(shù)思想進行方程根的判定問題是解決本題的關(guān)鍵.構(gòu)造函數(shù),研究構(gòu)造函數(shù)的性質(zhì)尤其是單調(diào)性,列出該方程有兩個相異的實根的不等式組,求出實數(shù)a的取值范圍.
方法二:先分離變量再構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為工具研究構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)題意列出關(guān)于實數(shù)a的不等式組進行求解
解:(1)函數(shù)
的定義域為
,………………………………………………1分
∵
, ………………………………………2分
∵
,則使
的
的取值范圍為
,
故函數(shù)
的單調(diào)遞增區(qū)間為
. ……………………………………………4分
(2)方法1:∵
,
∴
. …………………………6分
令
,
∵
,且
,
由
.
∴
在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞減,在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞增, ……………………8分
故
在區(qū)間
內(nèi)恰有兩個相異實根
……10分
即
解得:
.
綜上所述,
的取值范圍是
. ………………………………12分
方法2:∵
,
∴
. …………………………6分
即
,
令
, ∵
,且
,
由
.
∴
在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間
內(nèi)單調(diào)遞減.……………………8分
∵
,
,
,
又
,
故
在區(qū)間
內(nèi)恰有兩個相異實根
.
……………………………………10分
即
.
綜上所述,
的取值范圍是
. ……………………………12分