题目内容

【题目】已知函数(其中为常数,).(Ⅰ)求函数的单调区间;(Ⅱ)当时,是否存在实数,使得当时,不等式恒成立?如果存在,求的取值范围;如果不存在,请说明理由(其中是自然对数的底数,).

【答案】(Ⅰ) 当时, 的增区间为和.

当a>0时,增区间为和,减区间为和

(Ⅱ) .

【解析】(Ⅰ)

①当时,恒成立,

于是的增区间为和.

②当时,由,得或.列表得

+

0

-

-

0

+

↗

极大值

↘

↘

极小值

↗

于是增区间为和,

减区间为和

综上可得, 当时, 的增区间为和.

当时,增区间为和,减区间为和

(Ⅱ)当时,对于任意时,不等式恒成立等价于

因为,所以在上递增.

所以

由(Ⅰ)知

①当,即时,在上单调递减,

故时,成立.

②当,

当时,,

故时,成立.

当时,

,得又,

故时,成立.

③当,即时,

,得与矛盾.

综上所述,存在实数时,对于任意时,不等式恒成立.

(转化为恒成立后,用分离参数法求解,比照给分)

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