Question

（满分12分）已知函数.
（1）当时，求函数的单调区间；
（2）若函数在区间上为减函数，求实数的取值范围；
（3）当时，不等式恒成立，求实数的取值范围.

Answer 1

(1)增区间，减区间；(2)；(3).

试题分析：(1)将代入函数解析式，直接利用导数求出函数的单调递增区间和递减区间；(2)将条件“在区间上为减函数”等价转化为“不等式在区间上恒成立”，结合参数分离法进行求解；(3)构造新函数，将“不等式在区间上恒成立”等价转化为“”，利用导数结合函数单调性围绕进行求解，从而求出实数的取值范围.
试题解析：（1）当时，

解得；解得
故的单调递增区间是，单调递减区间是
（2）由题知 对恒成立
即对恒成立

（3）因为当时，不等式恒成立
即恒成立，设
只需即可
由
①当时，
当时，，函数在上单调递减故成立；
②当时，令，因为，所以解得
（i）当，即时，在区间上
则函数在上单调递增，故在上无最大值，不合题设；
（ii）当时，即时，在区间上；在区间上．
函数在上单调递减，在区间单调递增，同样在无最大值，不满足条件；
③当时，由，故

故函数在上单调递减，故成立
综上所述，实数的取值范围是.