5. 解:(I)
.注意到
,即
,
得
或
.所以当
变化时,
的变化情况如下表:
![]()
所以
是
的一个极大值,
是
的一个极大值..
|
设
为
的图象上一点,
关于
的对称点是Q
,
因
,又![]()
所以
,
即点
也在函数y=f(x)的图像上。
|
设
为
的图象上一点,
关于
的对称点是
……
(III) 假设存在实数
、
.![]()
,
或
.
若
, 当
时,
,而![]()
.故不可能…
若
,当
时,
,而![]()
.故不可能….
若
,由
的单调递增区间是
,知
是
的两个解.而
无解. 故此时
的取值范围是不可能是
.
综上所述,假设错误,满足条件的实数
、
不存在.
4. 解:(I)
,
…………(2分)
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
极大 |
|
极小 |
|
,得
,或
,列表:
函数
在
处取得极大值
, …………(4分)
函数
在
处取得极小值
;
…………(6分)
(II)方法1:
,
时,
,
(i)当
,即
时,
时,
,函数
在
是增函数
,
恒成立;
…………(8分)
(ii)当
,即
时,
时,
,函数
在
是减函数
,
恒成立,不合题意
…………(10分)
(iii)当
,即
时,
时,
先取负,再取,最后取正,函数
在
先递减,再递增,
而
,∴
,
不能恒成立;
综上,
的取值范围是
.
…………(12分)
方法2:∵
,∴![]()
(i)当
时,
,而
不恒为0,
∴函数
是单调递增函数,
,
恒成立;……(8分)
(ii)当
时,令
,
设
两根是
,
∵
,
,∴![]()
当![]()
时,
,
是减函数,
∴
,而
,∴
…………(10分)
若
,∵
,
,∴
,不可能,
若
,函数
在
是减函数,
,也不可能,
综上,
的取值范围是
.
…………(12分)
方法3:![]()
(i)当
,即
时,函数
在
上为增函数,
,
恒成立;
(ii)当
,即
,或
时,
①若
,∵
,∴![]()
在
增函数,
,
恒成立;…………(8分)
②若
,由
,得
设
,列表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
极大 |
|
极小 |
|
∵任意的
,
恒成立,而
,
∴
,或
,
…………(10分)
与
矛盾,
,也与
矛盾,
以上两式都与
矛盾,对任意的
,
不能恒成立,
综上,
的取值范围是
.
…………(12分)