题目内容
(本小题满分12分)已知函数
,
,
(1)求函数
的最值;
(2)对于一切正数
,恒有
成立,求实数
的取值组成的集合。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603591560.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603700592.png)
(1)求函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603716905.png)
(2)对于一切正数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603731266.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603762722.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603778312.png)
(1)函数
在(0,1)递增,在
递减。
的最大值为
.
(2)
。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603809385.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603825409.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603809385.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603872421.png)
(2)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603887503.png)
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
(1)求解导数,然后根据导数的符号与函数单调性的关系得到判定,求解极值和最值。
(2)要证明不等式恒成立,那么可以通过研究函数的最值来分析得到参数的范围。
解:(1)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603903885.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603918873.png)
所以可知函数
在(0,1)递增,在
递减。
所以
的最大值为
.
(2)令函数![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604121718.png)
得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604137858.png)
当
时,
恒成立。所以
在
递增,
故x>1时
不满足题意。
当
时,当
时
恒成立,函数
递增;
当
时
恒成立,函数
递减。
所以
;即
的最大值
令
,则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604886624.png)
令函数
, ![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604932681.png)
所以当
时,函数
递减;当
时,函数
递增;
所以函数
,
从而![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232336054003425.png)
就必须当
时成立。
综上
。
(1)求解导数,然后根据导数的符号与函数单调性的关系得到判定,求解极值和最值。
(2)要证明不等式恒成立,那么可以通过研究函数的最值来分析得到参数的范围。
解:(1)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603903885.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603918873.png)
所以可知函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603809385.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603825409.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603809385.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603872421.png)
(2)令函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604121718.png)
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604137858.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604168348.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604184487.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604199396.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604230431.png)
故x>1时
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604246565.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604511355.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604527683.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604184487.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604199396.png)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604730744.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604745494.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604199396.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232336047922598.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604199396.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604839771.png)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604854526.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604886624.png)
令函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604901674.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233604932681.png)
所以当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605120455.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605307366.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605338505.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605354390.png)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605385544.png)
从而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232336054003425.png)
就必须当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233605416737.png)
综上
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233603887503.png)
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