题目内容
((12分)已知函数(),其中.(Ⅰ)当时,讨论函数的单调性;(Ⅱ)若函数仅在处有极值,求的取值范围;(Ⅲ)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
(I)在,内是增函数,在,内是减函数(Ⅱ)(Ⅲ)
解:.
当时,.
令,解得,,.当变化时,,的变化情况如下表:
所以在,内是增函数,在,内是减函数.
(Ⅱ)解:,显然不是方程的根.
为使仅在处有极值,必须成立,即有.
解些不等式,得.这时,是唯一极值.因此满足条件的的取值范围是.
(Ⅲ)解:由条件,可知,从而恒成立.
当时,;当时,.因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.为使对任意的,不等式在上恒成立,当且仅当,即,在上恒成立.所以,因此满足条件的的取值范围是.
当时,.
令,解得,,.当变化时,,的变化情况如下表:
0 | 2 | ||||||
- | 0 | + | 0 | - | 0 | + | |
↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
(Ⅱ)解:,显然不是方程的根.
为使仅在处有极值,必须成立,即有.
解些不等式,得.这时,是唯一极值.因此满足条件的的取值范围是.
(Ⅲ)解:由条件,可知,从而恒成立.
当时,;当时,.因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.为使对任意的,不等式在上恒成立,当且仅当,即,在上恒成立.所以,因此满足条件的的取值范围是.
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