题目内容
【题目】函数 .
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)当时,若
,求实数
的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)
【解析】试题分析:(1)求出导函数对
分四种情况讨论:
,分别令
求得
的范围,可得函数
增区间,
求得
的范围,可得函数
的减区间;(2)对
讨论两种情况:
时,由(1)知,
在
上单调递增,当
时,
,可得
,符合题意;
时,
在
上单调递减,当
时,
,可证明
,不合题意,从而可得实数
的取值范围是
.
试题解析:(1)由得
,故
的定义域为
,
,
因为,所以
,
①当时,
对
恒成立,
在
内无解,故
在
上单调递增;
②当时,因为
恒成立,所以
上
单调递增;
③当 时,
恒成立,
,在
上
单调递增;
④当时,由
,得
,
由,得
,
故在
上单调递减,在
和
上单调递增,
综上,当时,
在
上单调递增,
当时,
在
上单调递减,
在
和
上单调递增.
(2)①当时,由(1)知,
在
上单调递增,
所以当时,
,即
,
两式相减得,
②当时,
在
上单调递减,
所以当时,
,
即 ,两式相减得
,
综上可知,当时,若
,则实数
的取值范围是
【方法点晴】本题主要考查的是利用导数研究函数的单调性、不等式的恒成立和分类讨论思想的应用,属于难题.利用导数研究函数的单调性进一步求函数最值的步骤:①确定函数
的定义域;②对
求导;③令
,解不等式得
的范围就是递增区间;令
,解不等式得
的范围就是递减区间;④根据单调性求函数
的极值及最值(闭区间上还要注意比较端点处函数值的大小).

【题目】某P2P平台需要了解该平台投资者的大致年龄分布,发现其投资者年龄大多集中在区间[20,50]岁之间,对区间[20,50]岁的人群随机抽取20人进行了一次理财习惯调查,得到如下统计表和各年龄段人数频率分布直方图:
组数 | 分组 | 人数(单位:人) |
第一组 | [20,25) | 2 |
第二组 | [25,30) | a |
第三组 | [30,35) | 5 |
第四组 | [35,40) | 4 |
第五组 | [40,45) | 3 |
第六组 | [45,50] | 2 |
(Ⅰ)求a的值并画出频率分布直方图;
(Ⅱ)在统计表的第五与第六组的5人中,随机选取2人,求这2人的年龄都小于45岁的概率.