题目内容
【题目】已知函数
.
(1)若
,求函数
的极值和单调区间;
(2)若在区间
上至少存在一点
,使得
成立,求实数
的取值范围.
【答案】(1)极小值为
,单调递增区间为
,单调递减区间为
;(2)
.
【解析】
试题分析:(1)由![]()
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.令![]()
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.再利用导数工具可得:极小值和单调区间;(2)求导并令![]()
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,再将命题转化为
在区间
上的最小值小于
.当
,即
时,
恒成立,即
在区间
上单调递减,再利用导数工具对
的取值进行分类讨论.
试题解析:(1)当
,
.
令
得,
.
又
的定义域为
,由
得
,由
得,
.
所以
时,
有极小值为
.
的单调递增区间为
,单调递减区间为
.
(2)
,且
,令
,得到
,若在区间
上存在一点
,使得
成立,即
在区间
上的最小值小于
.
当
,即
时,
恒成立,即
在区间
上单调递减,
故
在区间
上的最小值为
,
由
,得
,即
.
当
即
时,
①若
,则
对
成立,所以
在区间
上单调递减,
则
在区间
上的最小值为
,
显然,
在区间
的最小值小于0不成立.
②若
,即
时,则有
|
|
|
|
| - | 0 | + |
| ↘ | 极小值 | ↗ |
所以
在区间
上的最小值为
,
由
,得
,解得
,即
,
综上,由①②可知,
符合题意
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