题目内容

已知函数(为常数,为自然对数的底)

(1)当时,求的单调区间;

(2)若函数在上无零点,求的最小值;

(3)若对任意的,在上存在两个不同的使得成立,求的取值范围.

 

(1)的减区间为,增区间为;

(2)的最小值为;

(3).

【解析】

试题分析:(1)把代入到中求出,令求出的范围即为函数的增区间,令,求出的范围即为函数的减区间;(2)时不可能恒成立,所以要使得函数在上无零点,只需要对时,恒成立,列出不等式解出大于一个函数,利用导数得到函数的单调性,根据函数的增减性得到这个函数的最大值即可得到的最小值;(3)求出,根据导函数的正负得到函数的单调区间,即可求出的值域,而当时不合题意;当时,求出时的值,根据列出关于的不等式得到①,并根据此时的的值讨论导函数的正负得到函数的单调区间,根据单调区间得到②和③,令②中不等式的坐标为一个函数,求出此函数的导函数,讨论导函数的正负得到函数的单调区间,根据函数的增减性得到此函数的最大值,即可解出②恒成立和解出③得到④,联立①和④即可解出满足题意的取值范围.

试题解析:(1)时,

由得;得.

故的减区间为,增区间为.

(2)因为在上恒成立不可能,

故要使在上无零点,只要对任意的,恒成立

即时,.

令

则

再令

于是在上为减函数

故

在上恒成立

在上为增函数

在上恒成立

又

故要使恒成立,只要

若函数在上无零点,的最小值为.

(3)

当时,,为增函数;

当时,,为减函数.

函数在上的值域为

当时,不合题意;

当时,.

故.

①

此时,当变化时,,的变化情况如下

—

0

+

↘

最小值

↗

 

时,,

任意定的,在区间上存在两个不同的

使得成立,

当且仅当满足下列条件

即 ②

即 ③

令

令得

当时, 函数为增函数

当时, 函数为减函数

所以在任取时有

即②式对恒成立

由③解得 ④

由①④ 当时,

对任意,在上存在两个不同的使成立.

考点:利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上的最值.

 

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