Question

【題目】已知函數(shù)有極值，且導(dǎo)函數(shù)的極值點(diǎn)是的零點(diǎn)。（極值點(diǎn)是指函數(shù)取極值時(shí)對(duì)應(yīng)的自變量的值）

求b關(guān)于a的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出定義域；

證明：b>3a;

若， 這兩個(gè)函數(shù)的所有極值之和不小于，求a的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1），定義域?yàn)?/span>.（2）見(jiàn)解析（3）.

【解析】試題分析：（1）先求導(dǎo)函數(shù)的極值： ，再代入原函數(shù)得，化簡(jiǎn)可得，根據(jù)極值存在條件可得；（2）由（1）得，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性，可得，即；（3）先求證的兩個(gè)極值之和為零，利用根與系數(shù)關(guān)系代入化簡(jiǎn)即得，再研究導(dǎo)函數(shù)極值不小于，構(gòu)造差函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性， 在上單調(diào)遞減．而，故可得的取值范圍．

試題解析：解：（1）由，得.

當(dāng)時(shí)， 有極小值.

因?yàn)?/span>的極值點(diǎn)是的零點(diǎn).

所以，又，故.

因?yàn)?/span>有極值，故有實(shí)根，從而，即.

時(shí)， ，故在R上是增函數(shù)， 沒(méi)有極值；

時(shí)， 有兩個(gè)相異的實(shí)根， .

列表如下

x
	+	0	–	0	+
		極大值		極小值

故的極值點(diǎn)是.

從而，

因此，定義域?yàn)?/span>.

（2）由（1）知， .

設(shè)，則.

當(dāng)時(shí)， ，從而在上單調(diào)遞增.

因?yàn)?/span>，所以，故，即.

因此.

（3）由（1）知， 的極值點(diǎn)是，且， .

從而

記， 所有極值之和為，

因?yàn)?/span>的極值為，所以， .

因?yàn)?/span>，于是在上單調(diào)遞減.

因?yàn)?/span>，于是，故.

因此a的取值范圍為.

點(diǎn)睛:涉及函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題、方程解的個(gè)數(shù)問(wèn)題、函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題，一般先通過(guò)導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、最大值、最小值、變化趨勢(shì)等，再借助函數(shù)的大致圖象判斷零點(diǎn)、方程根、交點(diǎn)的情況，歸根到底還是研究函數(shù)的性質(zhì)，如單調(diào)性、極值，然后通過(guò)數(shù)形結(jié)合的思想找到解題的思路．