题目内容
【题目】已知,函数
.
(Ⅰ)若有极小值且极小值为0,求
的值;
(Ⅱ)当时,
, 求
的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】分析:
(Ⅰ)求出导函数,通过研究
的解,确定
和
的解集,以确定
的单调性,从而确定
是否有极小值,在有极小值时,由极小值为0,解得
值,如符合上述范围,即为所求;
(Ⅱ)先把不等式f(x)+f(-x)≥0具体化为: ,可分类讨论此不等式成立的情形,
时恒成立,由于
对
恒成立,因此只要
,不等式满足恒成立,接着还要研究
时,不等式恒成立的
的范围,此时再分类:当
时,
恒成立,当
时,
恒成立,这时可换元,设
,则问题转化为
对
恒成立,
对
恒成立,可利用导数求
最值,由最值>0或<0确定出
的范围.
详解:
(Ⅰ) .
①若,则由
解得
,
当时,
递减;当
上,
递增;
故当时,
取极小值
,令
,得
(舍去).
若,则由
,解得
.
(i)若,即
时,当
,
.
递增;当
上,
递增.
故当时,
取极小值
,令
,得
(舍去)
(ii)若,即
时,
递增不存在极值;
(iii)若,即
时,当
上,
递增;
,
上,
递减;当
上,
递增.
故当时,
取极小值
,得
满足条件.
故当 有极小值且极小值为0时,
(Ⅱ) 等价于
,即
当时,①式恒成立;当
时,
,故当
时,①式恒成立;
以下求当时,不等式
恒成立,且当
时不等式
恒成立时正数
的取值范围.
令,以下求当
恒成立,且当
,
恒成立时正数
的取值范围.
对求导,得
,记
.
(i)当时,
,
故在
上递增,又
,故
,
即当时,
式恒成立;
(ii)当时,
,故
的两个零点即
的两个零点
和
,在区间
上,
是减函数,
又,所以
,当
时①式不能恒成立.
综上所述,所求的取值范围是
.
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