题目内容
【题目】已知函数
.
(1)当
时,求函数
的最小值;
(2)当
时,求函数
的单调区间;
(3)当
时,设函数
,若存在区间
,使得函数
在
上的值域为
,求实数
的最大值.
【答案】(1)
(2)答案不唯一,见解析 (3)![]()
【解析】
(1)求导,接着单调区间,即可得出最小值;
(2)求导,对
分类讨论,可求出函数
的单调区间;
(3)求出
,通过分析
,可得到
在
增函数,从而有
,转化为
在
上至少有两个不同的正根
,
,转化为
与![]()
至少有两个交点,即可求出实数
的最大值.
(1)当
时,
,
这时的导数
,
令
,即
,解得
,
令
得到
,
令
得到
,
故函数
在
单调递减,在
单调递增;
故函数
在
时取到最小值,
故
;
(2)当
时,函数![]()
导数为
,
若
时,
,
单调递减,
若
时,
,
当
或
时,
,
当
时,
,
即函数
在区间
,
上单调递减,
在区间
上单调递增.
若
时,
,
当
或
时,
,
当
时,
,
函数
在区间
,
上单调递减,
在区间
上单调递增.
综上,若
时,函数
的减区间为
,无增区间,
若
时,函数
的减区间为
,
,增区间为
,
若
时,函数
的减区间为
,
,增区间为
.
(3)当
时,设函数
.
令
,
,
当
时,
,
为增函数,
,
为增函数,
在区间
上递增,
∵
在
上的值域是
,
所以
在
上至少有两个不同
的正根
,
,
令
,求导得,
,
令
,
则
,
所以
在
递增,
,
,
当
,
,∴
,
当
,
,∴
,
所以
在
上递减,在
上递增,
∴
,∴
,
∴
的最大值为
.
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