22.本小题主要考查函数的单调性、极值、导数、不等式等基本知识,考查运用导数研究函数性质的方法,考查分类讨论、化归以及数形结合等数学思想方法,考查分析问题、解决问题的能力.满分14分.
解:(Ⅰ)由
得
,所以
.
由
得
,故
的单调递增区间是
,
由
得
,故
的单调递减区间是
.
(Ⅱ)由
可知
是偶函数.
于是
对任意
成立等价于
对任意
成立.
由
得
.
①当
时,
.
此时
在
上单调递增.
故
,符合题意.
②当
时,
.
当
变化时
的变化情况如下表:
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
单调递减 |
极小值 |
单调递增 |
由此可得,在
上,
.
依题意,
,又
.
综合①,②得,实数
的取值范围是
.
(Ⅲ)
,
![]()
,
,
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由此得,![]()
故
.
数学科学段测试(导数部分)
21. 本小题主要考查函数导数的概念与计算,利用导数研究函数的单调性、极值和证明不等式的方法,考查综合运用有关知识解决问题的能力.本小题满分14分.
(Ⅰ)解:根据求导法则有
,
故
,
于是
,
列表如下:
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2 |
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0 |
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|
|
|
极小值 |
|
故知
在
内是减函数,在
内是增函数,所以,在
处取得极小值
.
(Ⅱ)证明:由
知,
的极小值
.
于是由上表知,对一切
,恒有
.
从而当
时,恒有
,故
在
内单调增加.
所以当
时,
,即
.
故当
时,恒有
.