题目内容
(本小题满分14分)
已知函数
(
为自然对数的底数)
(1)当
时,求
的单调区间;
(2)若函数
在
上无零点,求
的最小值;
(3)若对任意给定的
,使得
成立,求
的取值范围。
解:(1)当
时,
…………1分
由
由
故
的单调减区间为
单调增区间为
…………2分
(2)因为
在
上恒成立不可能,
故要使函数
在
上无零点,
只要对任意的
恒成立,
即对
恒成立。 …………3分
令![]()
![]()
则![]()
…………4分
再令![]()
在
上为减函数,于是![]()
从而,
,于是
在
上为增函数![]()
故要使
恒成立,只要![]()
综上,若函数
在
上无零点,则
的最小值为
…………7分
(3)![]()
当
时,
函数
单调递增;当
时,
函数
单调递减![]()
所以,函数
…………8分
当
时,不合题意;
当
时, ![]()
故
① …………9分
此时,当
变化时
的变化情况如下:
|
|
|
|
|
|
| — | 0 | + |
|
| 单调减 | 最小值 | 单调增 |
![]()
对任意给定的
,在区间
上总存在两个不同的![]()
使得
成立,当且仅当
满足下列条件
|
令![]()
令
,得![]()
当
时,
函数
单调递增
当
时,
函数
单调递减
所以,对任意
有![]()
即②对任意
恒成立。 …………12分
由③式解得:
④ …………13分
综合①④可知,当![]()
在
使
成立。…………14分
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