【題目】已知函數(shù),

1)討論的單調性;

2)若對任意恰有一個零點,求的取值范圍.

【答案】1)見解析(2

【解析】

1)討論的范圍,得出的解的情況,從而得出的單調區(qū)間;
2)分離參數(shù)可得,令,求出的單調性和值域,從而可得出的范圍.

解法一:(1)依題意,,

,

①當時,,單調遞增;

②當時,,由得,,

因為,所,設,,

則當時,,所以單調遞增;

時,,所以單調遞減;

時,,所以單調遞增;

綜上,當時,單調遞增;

②當時,單調遞增,

單調遞減,在單調遞增.

2)由得,,記,則,

i)當時,由(1)知,單調遞增,

所以單調遞增,又因為

時,,

所以當時,對任意恰有一個零點.

ii)當時,由(1)知,單調遞增,在單調遞減,

單調遞增,其中,

所以,單調遞增,在單調遞減,在單調遞增,

,所以,

所以極大

極小

又因為當時,,

所以對任意,恰有一個零點,等價于恒成立或恒成立.

,則,

時,,所以單調遞增,

時,,所以單調遞減,

,,

因為,所以,所以,

所以的值域為,的值域為,

的值域為,的值域為,

所以,所以,

綜上,的取值范圍為.

解法二:(1)同解法一;

2)(i)當時,由(1)知,單調遞增,

又因為,

所以取,則,取,則

所以,所以恰有一個零點,所以;

ii)當時,由(1)知,單調遞增,在單調遞減,

單調遞增,其中,

,所以,

所以極大

極小,

,則,

時,,所以單調遞增,+

時,,所以單調遞減,

,

因為,所以,所以

①當時,,,

,,所以當時,

不存在零點,

時,取,則,

又因為,所以恰有一個零點,所以恰有一個零點;.

②當時,因為,當時,

所以,所以恰有一個零點,

時,

所以,所以恰有一個零點,

,則,

,

所以單調遞減,所以

所以,即,

因為,,且單調遞減,

所以,即,所以,

所以,因為,,

所以存在,滿足,所以,,

所以

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