看来这个问题涵盖了三个层次的分类讨论,当它们叠加在一起的时候,需要我们有很好的分析问题和解决问题的能力,同时还需要有一定的耐心。具体解答如下:
解:函数的定义域为,
设
时,,此时,
∴在区间单调递减
时,为二次函数,其中
① 若,即时,函数的图像是开口向下的抛物线,故恒成立,此时在定义域上也恒成立。
∴在区间单调递减
② 若,即或时,的两个根分别为,
ⅰ.当时,,
故在上,此时;
在上,此时。
∴在区间单调递减,在区间上单调递增。
ⅱ. 当时,,,由于
,,所以,
故在区间上二次函数,此时
在区间和上,此时
∴在区间单调递增,
在区间和上单调递减。
综上可得:当时,的单调递增区间为:,
单调递减区间为:
和;
当时,的单调递减区间为,无单调递增区间;
当时,的单调递增区间为:,
单调递减区间为:。
通过解答的过程,我们可以发现,像这样的,导函数可以转化成二次函数的题型,
其解答的一般步骤为:
(1)确定函数的定义域,求导函数,并将转化成用二次函数(可设为)来表示;要注意两点:①若本身就是二次函数,则无需转 化;②若的二次项系数不确定,需再加一步讨论。
(2)先讨论二次函数的判别式,一般是分和。因为当时,往往恒为正(负),此时,的符号就可以较为容易的判断出来,先将这一部分问题解决后,再解决时的部分;
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