题目内容
已知函数
(
≠0,
∈R)
(Ⅰ)若
,求函数
的极值和单调区间;
(Ⅱ)若在区间(0,e]上至少存在一点
,使得
成立,求实数
的取值范围.
(I)
的单调递增区间为
,单调递减区间为
;
时,
的极小值为1.
(II)
.
解析试题分析:(I)应用导数研究函数的单调性及极值的基本题型,利用“表解法”清晰明了.
(II)解答本题的关键是,首先将问题转化成“若在区间(0,e]上至少存在一点
,,使得
成立,其充要条件是
在区间(0,e]上的最小值小于0”.
应用分类讨论思想,就
为正数、负数的不同情况加以讨论.
试题解析:(I)因为![]()
当a=1,
,
令
,得
,
又
的定义域为
,
随
的变化情况如下表:
所以![]()
(0,1) 1 ![]()
![]()
- 0 + ![]()
↘ 极小值 ↗
时,
的极小值为1.
的单调递增区间为
,单调递减区间为
;
(II)因为
,且![]()
令
,得到
,
若在区间(0,e]上至少存在一点
,,使得
成立,
其充要条件是
在区间(0,e]上的最小值小于0即可.
当
<0,
即
时,
对
成立,
所以,
在区间(0,e]上单调递减,
故
在区间(0,e]上的最小值为
,
由
,得
,即![]()
当
>0,即
时,
若
,则
对
成立,
所以
在区间
上单调递减,
所以,
在区间
上的最小值为
>0,
显然,
在区间
上的最小值小于0不成立;
②若
,即
时,则有
![]()
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