题目内容
(本小题满分13分)已知函数
,
.
(Ⅰ)若
,对于任意的
,求证:
;
(Ⅱ)若函数
在其定义域内不是单调函数,求实数
的取值范围.
(Ⅰ)详见解析; (Ⅱ)![]()
【解析】
试题分析:(Ⅰ) 当
时,
,对函数进行求导,求出函数的单调区间,即可求出函数的最小值,又由于
,
,即可得到结论;(Ⅱ)由
,设
.令
,即
,设函数
.求出
的解为
.然后再利用导数 求出函数的单调区间和函数的极值,即可求出结果.
试题解析:【解析】
(Ⅰ) 当
时,
,
.
令
,解得
.
当
时,
,所以函数
在
是减函数;
当
时,
,所以函数
在
为增函数.
所以函数
在
处取得最小值,
.
因为
,
,所以对任意
,都有
.
即对任意
,
. 6分
(Ⅱ)函数
的定义域为
.
又
,设
.
令
,即
,设函数
.
令
,则
.
当
时,
,所以
在
上是减函数;
当
时,
,所以
在
上是增函数;
所以
.则
时,
.
于是,当
时,直线
与函数
的图象有公共点,
即函数
至少有一个零点,也就是方程
至少有一个实数根.
当
时,
有且只有一个零点,
所以
恒成立,函数
为单调增函数,不合题意,舍去.
即当
时,函数
不是单调增函数.
又因为
不恒成立,
所以
为所求. 13分.
考点: 1.利用导数研究函数的单调性.2.导数在证明不等式中的应用.
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