题目内容
【题目】已知函数
的最大值为
,
的图象关于
轴对称.
(Ⅰ)求实数
的值;
(Ⅱ)设
,是否存在区间
,使得函数
在区间
上的值域为
?若存在,求实数
的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
,
;(2) 不存在区间
使得函数
在区间
上的值域是
.
【解析】试题分析:(Ⅰ) 由题意得
,可得
在
上单调递增,在
上单调递减,可得
的最大值为
,可得
。由
的图象关于
轴对称,可得
。 (Ⅱ)由题知
,则
,从而可得
在
上递增。假设存在区间
,使得函数
在
上的值域是
,则
,将问题转化为关于
的方程
在区间
上是否存在两个不相等实根的问题,即
在区间
上是否存在两个不相等实根,令
,
,可得
在区间
上单调递增,不存在两个不等实根。
试题解析:
(Ⅰ) 由题意得
,
令
,得
,
当
时,
,
单调递增;
当
时,
,
单调递减,
∴当
有极大值,也是最大值,且为
,
∴
,
解得
.
又
的图象关于
轴对称.
∴函数
为偶函数,
∴
,
∴
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
,
,
则
,
∴
,
令
,
则
,
∴
,
在
上递增.
假设存在区间
,使得函数
在
上的值域是
,
则
,
问题转化为关于
的方程
在区间
上是否存在两个不相等实根,
即方程
在区间
上是否存在两个不相等实根,
令
,
,
则
,
设
, ![]()
则
,
,
故
在
上递增,
故
,
所以
,
故
在区间
上单调递增,
故方程
在区间
上不存在两个不相等实根,
综上,不存在区间
使得函数
在区间
上的值域是
.
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