Question

（本小題滿分12分）已知函數(shù)，.

（1）當(dāng)時(shí)，求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值；

（2）若恒成立，求實(shí)數(shù)的值.

 

Answer 1

【答案】

（1）函數(shù)的減區(qū)間為,增區(qū)間為,極小值為,無極大值；（2）.

【解析】

試題分析：本題綜合考察函數(shù)與導(dǎo)數(shù)及運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)區(qū)間、極值、最值等數(shù)學(xué)知識和方法，突出考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和方法分析問題、解決問題的能力.第一問，將代入，先得到的表達(dá)式，注意到定義域中，對求導(dǎo)，根據(jù)，判斷出的單調(diào)增區(qū)間，，判斷出的單調(diào)減區(qū)間，通過單調(diào)性判斷出極值的位置，求出極值；第二問，先將恒成立轉(zhuǎn)化為恒成立，所以整個(gè)這一問只需證明即可，對求導(dǎo)，由于，所以須討論的正負(fù)，當(dāng)時(shí)，，所以判斷出在上為增函數(shù)，但是，所以當(dāng)時(shí)，不符合題意，當(dāng)時(shí)，判斷出在上為減函數(shù)，上為增函數(shù)，但是，必須證明出，所以再構(gòu)造新函數(shù)，判斷函數(shù)的最值，只有時(shí)符合.

試題解析：⑴解:注意到函數(shù)的定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/2014033004310431075337/SYS201403300431366388502789_DA.files/image015.png">,

,

當(dāng)時(shí), ,            2分

若,則;若,則.

所以是上的減函數(shù),是上的增函數(shù),

故,

故函數(shù)的減區(qū)間為,增區(qū)間為,極小值為,無極大值.---5分

⑵解:由⑴知,

當(dāng)時(shí),對恒成立,所以是上的增函數(shù),

注意到,所以時(shí),不合題意.    7分

當(dāng)時(shí),若,;若,.

所以是上的減函數(shù),是上的增函數(shù),

故只需.      9分

令,

,

當(dāng)時(shí),; 當(dāng)時(shí),.

所以是上的增函數(shù),是上的減函數(shù).

故當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立.

所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),成立,即為所求.    12分

考點(diǎn)：1.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性；2.利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值、最值；3.恒成立問題.