题目内容
【题目】已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若对任意,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)f(x)在(-∞,- )上单调递减,在(-, )上单调递增,在(,+∞)上单调递减;(2)实数m的取值范围为[1,+∞).
【解析】试题分析:(Ⅰ)对函数进行求导得,分别解不等式和可得单调区间;(Ⅱ) 令,首先得到,对函数进行二次求导,得到在上单调递减,则,对分为和两种情形,判断和0的关系,得到的单调性,进而得到其与的关系,从而可得结论.
试题解析:(Ⅰ)由已知得,当,即时, 或;当,即时, ,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减.
(Ⅱ)令, ,
由已知可得,即,下面只要考虑的情况即可.
g′(x)=(2-x2)ex-1-m,令h(x)=(2-x2)ex-1-m,则h′(x)=-(x2+2x-2)ex-1,
因为x≥1,所以x2+2x-2>0,所以h′(x)<0,
所以h(x)在[1,+∞)上单调递减,即g′(x)在[1,+∞)上单调递减,则g′(x)≤g′(1)=1-m.
①当1-m≤0,即m≥1时,此时g′(x)≤0,所以g(x)在[1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,满足条件;
②当1-m>0,即-1≤m<1时,此时g′(1)>0,g′(2)=-2e-m<0,所以存在x0∈(1,2),使得g′(x0)=0,则当1<x<x0时,g′(x)>0;
当x>x0时,g′(x)<0,所以g(x)在[1,x0]上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,
所以当x∈[1,x0]时,g(x)≥g(1)=0,此时不满足条件.
综上所述,实数m的取值范围为.
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