题目内容
【题目】设函数
,其中
.
(Ⅰ)当
时,讨论函数
的单调性;
(Ⅱ)若函数
仅在
处有极值,求
的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的
,不等式
上恒成立,求
的取值范围.
【答案】(1)
在
,
内是增函数,在
,
内是减函数.(2)
;(3)
.
【解析】
(Ⅰ)当
时,
,解不等式
和
得到
的增区间和减区间.
(Ⅱ)
,因
仅在
取极值,故
恒成立,故可得
的取值范围.
(Ⅲ)由
可知
恒成立,结合函数的单调性可知
,故由
可得
的取值范围.
(Ⅰ)
.
当
时,
.
令
,解得
,
,
.
当
变化时,
,
的变化情况如下表:
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| ↘ | 极小值 | ↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
所以
在
,
内是增函数,在
,
内是减函数.
(Ⅱ)
,显然
不是方程
的根.
为使
仅在
处有极值,必须
恒成立,即有
.
解此不等式,得
.这时,
是唯一极值.
因此满足条件的
的取值范围是![]()
(Ⅲ)由条件
可知
,从而
恒成立.
当
时,
;当
时,
.
因此函数
在
上的最大值是
与
两者中的较大者.
为使对任意的
不等式
在
上恒成立,当且仅当
即![]()
在
上恒成立,
所以
,因此满足条件的
的取值范围是![]()
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)的下列数据:
v | 0 | 40 | 60 | 80 | 120 |
F | 0 |
|
| 10 | 20 |
为了描述汽车每小时耗油量与速度的关系,现有以下三种函数模型供选择:
,
,
.
(1)请选出你认为最符合实际的函数模型,并求出相应的函数解析式.
(2)这辆车在该测试路段上以什么速度行驶才能使总耗油量最少?