Question

已知函數(shù)，.
(1)設(shè)函數(shù)，求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；
(2)是否存在實數(shù)，使得方程在區(qū)間內(nèi)有且只有兩個不相等的實數(shù)根？若存在，請求出的取值范圍；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（Ⅱ） () ．

試題分析：（I）因為，函數(shù)，.
所以=－lnx，其定義域為（0，+）。，
當(dāng)a=0時，由f′（x）＞0，得，，故f（x）在（，+∞）上單調(diào)遞增，在（0，）單調(diào)遞減；
當(dāng)a>0時，由f′（x）＞0，得，，故f（x）在（，+∞）上單調(diào)遞增，在（0，）單調(diào)遞減；
當(dāng)a<0時，由f′（x）＞0，得，，故f（x）在（，+∞）上單調(diào)遞增，在（0，）單調(diào)遞減。
（Ⅱ）把方程整理為，
即為方程.       5分
設(shè) ，原方程在區(qū)間()內(nèi)有且只有兩個不相等的實數(shù)根, 即為函數(shù)在區(qū)間()內(nèi)有且只有兩個零點.           6分
         7分
令，因為，解得或（舍）             8分
當(dāng)時, , 是減函數(shù)；當(dāng)時, ，是增函數(shù) 10分
在()內(nèi)有且只有兩個不相等的零點, 只需 
即 ∴
解得, 所以的取值范圍是() ．
點評：難題，本題屬于導(dǎo)數(shù)應(yīng)用中的基本問題，通過研究函數(shù)的單調(diào)性，明確了極值情況。（I）中要對a的不同取值情況加以討論，在解不等式取舍過程中易于出錯。涉及不等式恒成立問題，轉(zhuǎn)化成了研究函數(shù)的最值，通過構(gòu)建a的不等式組，求得a的范圍。涉及對數(shù)函數(shù)，要特別注意函數(shù)的定義域。