题目内容
(本题满分12分)
已知函数
.(
)
(1)当
时,求
在区间[1,e]上的最大值和最小值;
(2)若在区间(1,+∞)上,函数
的图象恒在直线
下方,求
的取值范围.
解:(1)当
时,
,
;
对于
[1,e],有
,∴
在区间[1,e]上为增函数,
∴
,
.
(2)令
,
则
的定义域为(0,+∞).
在区间(1,+∞)上函数
的图象恒在直线
下方等价于
在区间(1,+∞)上恒成立.
∵![]()
① 若
,令
,得极值点
,
,
当
,即
时,在(
,+∞)上有
,
此时
在区间(
,+∞)上是增函数,并且在该区间上有
∈(
,+∞),不合题意;
当
,即
时,同理可知,
在区间(1,+∞)上,有
∈(
,+∞),也不合题意;
② 若
,则有
,此时在区间(1,+∞)上恒有
,
从而
在区间(1,+∞)上是减函数;
要使
在此区间上恒成立,只须满足![]()
,
由此求得
的范围是[
,
].
综合①②可知,当
∈[
,
]时,
函数
的图象恒在直线
下方.
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