题目内容
(本小题满分14分)
已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设当时,若对任意,存在,使恒成立,求实数取值范围.
已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)设当时,若对任意,存在,使恒成立,求实数取值范围.
(1)
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递增;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递增;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
(2)
解:(Ⅰ)因为,
所以 ,
令 ,
(1)当a=0时h(x)="-x+1,"
所以 当时,h(x)>0,此时,函数f(x)单调递减;
当时,h(x)>0,此时,函数f(x)单调递增
(2)当时,,
即,解得,
当时,恒成立,
此时,函数 在上单调递减;
②当,
时,,此时,函数单调递减;
时,此时,函数 单调递增;
时,,此时,函数单调递减;
③当时,由于,
,,此时,函数 单调递减;
时,,此时,函数单调递增.
综上所述:
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递增;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递增;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
(Ⅱ)因为a=,由(Ⅰ)知,=1,=3,当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
所以在(0,2)上的最小值为。
由于“对任意,存在,使”等价于
“在上的最小值不大于在(0,2)上的最小值”(*)
又=,,所以
①当时,因为,此时与(*)矛盾
②当时,因为,同样与(*)矛盾
③当时,因为,解不等式8-4b,可得
综上,b的取值范围是
所以 ,
令 ,
(1)当a=0时h(x)="-x+1,"
所以 当时,h(x)>0,此时,函数f(x)单调递减;
当时,h(x)>0,此时,函数f(x)单调递增
(2)当时,,
即,解得,
当时,恒成立,
此时,函数 在上单调递减;
②当,
时,,此时,函数单调递减;
时,此时,函数 单调递增;
时,,此时,函数单调递减;
③当时,由于,
,,此时,函数 单调递减;
时,,此时,函数单调递增.
综上所述:
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递增;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
当时,函数f(x)在(0,1)上单调递增;
函数f(x)在(1,)上单调递减;
(Ⅱ)因为a=,由(Ⅰ)知,=1,=3,当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
所以在(0,2)上的最小值为。
由于“对任意,存在,使”等价于
“在上的最小值不大于在(0,2)上的最小值”(*)
又=,,所以
①当时,因为,此时与(*)矛盾
②当时,因为,同样与(*)矛盾
③当时,因为,解不等式8-4b,可得
综上,b的取值范围是
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