题目内容

(本小题满分14分)已知函数.

(Ⅰ)若曲线处的切线互相平行,求的值;

(Ⅱ)求的单调区间;

(Ⅲ)设,若对任意,均存在,使得,求

的取值范围.

 

【答案】

(Ⅰ),解得.   

(Ⅱ)的单调递增区间是,单调递减区间是.

(Ⅲ)综上所述,.  

【解析】本题考查导数在求函数的最大值与最小值问题中的综合运用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.易错点是分类不清导致致出错,解题时要认真审题,仔细解答,注意分类讨论思想的合理运用。

(1)由函数求解导数,由曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,能求出a的值.

(2)根据a的取值范围进行分类讨论能求出f(x)的单调区间.

(3)对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),等价于在(0,2]上有f(x)max<g(x)max.由此能求出a的取值范围.

解:.  ………………2分

(Ⅰ),解得.                             ………3分

(Ⅱ).                      ……5分

①当时,

在区间上,;在区间

的单调递增区间是,单调递减区间是.     ………6分

②当时,

在区间上,;在区间

的单调递增区间是,单调递减区间是.  …………7分

③当时,, 故的单调递增区间是.  ………8分

④当时,

在区间上,;在区间

的单调递增区间是,单调递减区间是.   ………9分

(Ⅲ)由已知,在上有.               ………………10分

由已知,,由(Ⅱ)可知,

①当时,上单调递增,

所以,,解得,故. ……………11分

②当时,上单调递增,在上单调递减,

.

可知

所以,,                        ………………13分

综上所述,.                                     ………………14分

 

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