题目内容
【题目】己知函数
.
(1)若
,解不等式
;
(2)如果对于
,恒有
,求
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
.
【解析】
(1)分类讨论,求解对应情况下的不等式,再取每种情况下不等式解集的并集即可;
(2)根据不等式恒成立,对自变量的取值进行进行分类讨论,将问题转化为区间上的恒成立问题,从而求解出参数的取值范围.
(1)当
时,![]()
①当
时,
不等式等价于
,解得
,
与
取交集可得不等式的解集为
;
②当
时,
不等式等价于
,显然不成立,
故不等式的解集为
;
③当
时,
不等式等价于
,解得
,
与
取交集可得不等式的解集为
.
综上所述,不等式的解集为
.
(2)
等价于
恒成立,
①当
时,
不等式等价于![]()
因为
,
对任意的
恒成立,
显然
;
②当
时,
不等式等价于![]()
因为
,
故也等价于
或
在区间
上恒成立,
对
,即
,
在区间
上恒成立,
也即
,解得
;
对
,即
,
在区间
上恒成立,
解得
;
则当
时,要满足题意,![]()
③当
时,
不等式等价于
,
因为
,
故也等价于
或
在区间
上恒成立,
对
,即
,
在区间
上恒成立,
也即
,因为
在区间
没有最大值,故
;
对
,即
,
在区间
上恒成立,
也即
,解得
.
则当
时,要满足题意,
.
④当
时,
原不等式等价于
显然成立,
故此时
.
⑤当
时,
原不等式等价于
,
因为
,
故也等价于
或
在区间
上恒成立,
对
,即
,
在区间
上恒成立,
因为
在区间
上没有最小值,故
;
对
,即
,
在区间
上恒成立,
即
,解得
.
则当
时,要满足题意,只需
.
⑥当
时,
原不等式等价于
,
显然
.
⑦当
时,
原不等式等价于
,
因为
,
则显然
.
综上所述,要满足题意,
当
时,
;当
时,
;
当
时,
;
时,
;
当
时,
;
时,
;
当
时,
.
故要满足对任意的
,都有
,对以上各种情况下
的范围取交集即可,
则
.
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