题目内容
【题目】已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若在
上恒成立,求实数
的取值范围;
(3)在(2)的条件下(提示:可以用第(2)问的结论),任意的,证明:
.
【答案】(1)见解析;(2);(3)见解析 .
【解析】
(1)确定函数的定义域,求
,对
分类讨论确定区间
上
的根的情况,从而确定函数
的单调区间;
(2)若在
上恒成立,则只需函数
即可,故根据第(1)问中函数
的单调性,可确定当
时函数
有最大值
,利用导数法可判断
,进而可得
,从而可求得
的范围;
(3)可化为
,结合由(2)得,
时,
,而
,故可得
,又
,进而可证得结果.
(1)函数的定义域为
,
.
①当时,
在
上单调增
②当时,
,所以
在
上单调增;
③当时,
令得,
,所以
在
上单调递增;
令得,
,所以
在
上单调递减.
(2)由(1)知,当时,
在
上单调增,且
,
所以在
上不恒成立;
当时,由(1)知,
在
上单调递增,在
上单调递减,
所以,故只需
即可,
令,
,
所以当时,
;当
,
,
所以在
上单调递减,在
上单调递增,
所以,即
,又
,
所以,解得
综上,的取值范围是
.
(3)注意:用第(2)题的结论:时,
.
,
因为,所以
,由(2)得,
时,
令,则
,因为
,所以
,即
,
因为,所以
.

练习册系列答案
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(2)记70分以上为优秀,70分及以下为合格,结合频率分布直方图完成下表,并判断是否有99%的把握认为该学科竞赛成绩与性别有关?
合格 | 优秀 | 合计 | |
男生 | 720 |
|
|
女生 |
| 1020 |
|
合计 |
|
| 4000 |
附:
p(k2≥k0) | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
k0 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
.