题目内容
【题目】已知函数
(其中
)
(Ⅰ) 若
在其定义域内为单调递减函数,求
的取值范围;
(Ⅱ) 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,说明理由(其中
是自然对数的底数,
=2.71828…).
【答案】(Ⅰ)
;(Ⅱ)
.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)首先求得导函数,然后分
、
讨论函数的单调性,由此求得
的取值范围;(Ⅱ) 首先求得导函数,然后分
、
讨论函数的单调性并求得其极值,然后根据各段函数的最值求得
的取值范围.
试题解析:(Ⅰ) 由于
,其中
,
,
只需
在
时恒成立,
①当
时,
,于是
在
为减函数,
②当
时,由
在
时恒成立,即
在
恒成立,
可知当
时,
,
由
得
,这与
不符,舍去.
综上所述,
的取值范围是
.
(Ⅱ)
.
(ⅰ) 当
时,
,于是
在
为减函数,则在
也为减函数,
知
恒成立,不合题意,舍去
(ⅱ) 当
时,由
得
.列表得
x | (0, |
| ( |
| + | 0 | - |
| ↗ | 极大值 | ↘ |
①若
,即
,此时
在
上单调递减,
知
,而
,
于是
恒成立,不合题意,舍去.
②若
,即
时,
此时
在(
,
上为增函数,在(
,
)上为减函数,
要使在
恒有
恒成立,则必有![]()
则
所以
由于
,则
,所以
.
综上所述,存在实数
,使得
恒成立
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