题目内容
已知函数
.
(Ⅰ)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)若函数
上是减函数,求实数a的最小值;
(Ⅲ)若
,使
(
)成立,求实数a的取值范围.
解:由已知函数
的定义域均为
,且
.
(Ⅰ)函数![]()
当
且
时,
;当
时,
.
所以函数
的单调减区间是
,增区间是
. ………………3分
(Ⅱ)因f(x)在
上为减函数,故
在
上恒成立.
所以当
时,
.
又![]()
,
故当
,即
时,
.
所以
于是
,故a的最小值为
. …………………………6分
(Ⅲ)命题“若
使
成立”等价于
“当
时,有
”.
由(Ⅱ),当
时,
,![]()
.
问题等价于:“当
时,有
”. ………………………8分
当
时,由(Ⅱ),
在
上为减函数,
则
=
,故
.
当0<
时,由于![]()
在
上为增函数,
故
的值域为
,即
.
由
的单调性和值域知,
唯一
,使
,且满足:
当
时,
,
为减函数;当
时,
,
为增函数;
所以,
=
,
.
所以,
,与
矛盾,不合题意.
综上,得
. …………………………12分[Z