题目内容
【题目】已知函数.
(1)当时,求函数的最小值;
(2)当时,求函数的单调区间;
(3)当时,设函数,若存在区间,使得函数在上的值域为,求实数的最大值.
【答案】(1) (2)答案不唯一,见解析 (3)
【解析】
(1)求导,接着单调区间,即可得出最小值;
(2)求导,对分类讨论,可求出函数的单调区间;
(3)求出,通过分析,可得到在增函数,从而有,转化为在上至少有两个不同的正根,,转化为与至少有两个交点,即可求出实数的最大值.
(1)当时,,
这时的导数,
令,即,解得,
令得到,
令得到,
故函数在单调递减,在单调递增;
故函数在时取到最小值,
故;
(2)当时,函数
导数为,
若时,,单调递减,
若时,,
当或时,,
当时,,
即函数在区间,上单调递减,
在区间上单调递增.
若时,,
当或时,,
当时,,
函数在区间,上单调递减,
在区间上单调递增.
综上,若时,函数的减区间为,无增区间,
若时,函数的减区间为,,增区间为,
若时,函数的减区间为,,增区间为.
(3)当时,设函数.
令,,
当时,,为增函数,
,为增函数,
在区间上递增,
∵在上的值域是,
所以在上至少有两个不同
的正根,,
令,求导得,,
令,
则,
所以在递增,,,
当,,∴,
当,,∴,
所以在上递减,在上递增,
∴,∴,
∴的最大值为.
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