Question

【題目】【2016高考江蘇卷】已知函數(shù).設(shè).

（1）求方程的根;

（2）若對任意,不等式恒成立，求實(shí)數(shù)的最大值；

（3）若，函數(shù)有且只有1個零點(diǎn)，求的值。

Answer 1

【答案】（1）①0 ②4（2）1

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)指數(shù)間倒數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為一元二次方程，求方程根②根據(jù)指數(shù)間平方關(guān)系，將不等式轉(zhuǎn)化為一元不等式，再利用變量分離轉(zhuǎn)化為對應(yīng)函數(shù)最值，即的最小值，最后根據(jù)基本不等式求最值（2）先分析導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)情況：唯一零點(diǎn)，再確定原函數(shù)單調(diào)變化趨勢：先減后增，從而結(jié)合圖像確定唯一零點(diǎn)必在極值點(diǎn)取得，而，因此極值點(diǎn)必等于零，進(jìn)而求出的值.本題難點(diǎn)在證明，這可利用反證法：若，則可尋找出一個區(qū)間，由結(jié)合零點(diǎn)存在定理可得函數(shù)存在另一零點(diǎn)，與題意矛盾，其中可取；若，同理可得.

試題解析：（1）因?yàn)?/span>，所以.

①方程，即，亦即，

所以，于是，解得.

②由條件知.

因?yàn)?/span>對于恒成立，且，

所以對于恒成立.

而，且，

所以，故實(shí)數(shù)的最大值為4.

（2）因?yàn)楹瘮?shù)只有1個零點(diǎn)，而，

所以0是函數(shù)的唯一零點(diǎn).

因?yàn)?/span>，又由知，

所以有唯一解.

令，則，

從而對任意，，所以是上的單調(diào)增函數(shù)，

于是當(dāng)，；當(dāng)時(shí)，.

因而函數(shù)在上是單調(diào)減函數(shù)，在上是單調(diào)增函數(shù).

下證.

若，則，于是，

又，且函數(shù)在以和為端點(diǎn)的閉區(qū)間上的圖象不間斷，所以在和之間存在的零點(diǎn)，記為. 因?yàn)?/span>，所以，又，所以與“0是函數(shù)的唯一零點(diǎn)”矛盾.

若，同理可得，在和之間存在的非0的零點(diǎn)，矛盾.

因此，.

于是，故，所以.