题目内容
(本小题满分12分)
设
是函数
的一个极值点.
(1)求
与
的关系式(用
表示
),并求
的单调区间;
(2)设
,若存在
,使得
成立,求
的取值范围.
设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046264226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046280803.gif)
(1)求
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046296192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046327197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046296192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046327197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046389382.gif)
(2)设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046436801.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046452498.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046483610.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046296192.gif)
解:(1)∵
∴![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231820465611030.gif)
2分
由题意得:
,即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046623627.gif)
,
3分
∴
且![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046842764.gif)
令
得
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046888289.gif)
∵
是函数
的一个极值点
∴
,即![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046998248.gif)
故
与
的关系式为
. 4分
当
时,
,由
得单增区间为:
;
由
得单减区间为:
和
;
当
时,
,由
得单增区间为:
;
由
得单减区间为:
和
; 6分
(2)由(1)知:当
时,
,
在
上单调递增,在
上单调递减, ![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231820474811008.gif)
,
∴
在
上的值域为
. 8分
易知
在
上是增函数,
∴
在
上的值域为
. 10分
由于
,
又∵要存在
,使得
成立,
∴必须且只须
解得:
.
所以,
的取值范围为
. 12分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046530696.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231820465611030.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046576709.gif)
由题意得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046608343.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046623627.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318204663965.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046654403.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046670740.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046842764.gif)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046857355.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046873241.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046888289.gif)
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046264226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046920849.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046951254.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046998248.gif)
故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046296192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046327197.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047060574.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047076248.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047091441.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047154472.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047169434.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047185362.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047200414.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047216466.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047232246.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047247442.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047154472.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047294437.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047185362.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047356457.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047372415.gif)
(2)由(1)知:当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047388250.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047419455.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047434287.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047450287.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047466277.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231820474811008.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047497669.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047434287.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047590289.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047606594.gif)
易知
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047700750.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047590289.gif)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047731379.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047590289.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047778861.gif)
由于
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231820478401029.gif)
又∵要存在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047856523.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047871643.gif)
∴必须且只须
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047887983.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047902471.gif)
所以,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182046296192.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823182047996495.gif)
略
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