题目内容
已知函数
的导函数是
,
在
处取得极值,且
,
(Ⅰ)求
的极大值和极小值;
(Ⅱ)记
在闭区间
上的最大值为
,若对任意的![]()
总有
成立,求
的取值范围;
(Ⅲ)设
是曲线
上的任意一点.当
时,求直线OM斜率的最
小值,据此判断
与
的大小关系,并说明理由.
【答案】
(Ⅰ)
的极大值和极小值分别为4和0 (Ⅱ)![]()
(Ⅲ)![]()
【解析】
试题分析:(I)依题意,
,解得
,
由已知可设
,因为
,所以
,
则
,导函数
.
列表:
|
|
|
1 |
(1,3) |
3 |
(3,+∞) |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
递增 |
极大值4 |
递减 |
极小值0 |
递增 |
由上表可知
在
处取得极大值为
,
在
处取得极小值为
.
(Ⅱ)①当
时,由(I)知
在
上递增,
所以
的最大值
,
由
对任意的
恒成立,得
,则
,
因为
,所以
,则
,
因此
的取值范围是
.
②当
时,因为
,所以
的最大值
,
由
对任意的
恒成立,得
,∴
,
因为
,所以
,因此
的取值范围是
,
综上①②可知,
的取值范围是
.
(Ⅲ)当
时,直线
斜率
,
因为
,所以
,则
,
即直线
斜率的最小值为4
首先,由
,得
.
其次,当
时,有
,所以
,
证明如下:记
,则
,
所以
在
递增,又
,
则
在
恒成立,即
,所以
.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.
点评:本题考查导数的应用,考查函数极值的求法,考查实数的取值范围的求法,考查两个数比较大小的方法.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.
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