题目内容
(本小题满分14分)设函数在上的导函数为,在上的导函数为,若在上,恒成立,则称函数在上为“凸函数”.已知.
(1)若为区间上的“凸函数”,试确定实数的值;
(2)若当实数满足时,函数在上总为“凸函数”,求的最大值.
【解析】本小题主要考查函数、导数等知识, 考查函数与方程、分类与整合的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和应用意识.
解:由函数得, …………3分
(Ⅰ) 若为区间上的“凸函数”,则有在区间上恒成立,由二次函数的图像,当且仅当
,
即. …………………………………………………7分
(Ⅱ)当时,恒成立当时,恒成立. ……………………………………………………………8分
当时,显然成立。 …………………………………9分
当,
∵的最小值是.
∴.
从而解得 …………………………………………11分
当,
∵的最大值是,∴,
从而解得. ……………………………13分
综上可得,从而 ……………14分
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