Question

已知函數(shù)， 
（1）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；
（2）若函數(shù)在上是減函數(shù)，求實(shí)數(shù)的最小值；
（3）若，使成立，求實(shí)數(shù)取值范圍.

Answer 1

（1）函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是，，遞增區(qū)間是。
（2）的最小值為。
（3）。

試題分析：函數(shù)的定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824020017737754.png" style="vertical-align:middle;" />，且   2分
（1）函數(shù)
當(dāng)且時(shí)， ；當(dāng)時(shí)，
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是，，遞增區(qū)間是  .5分
（2）因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824020017503447.png" style="vertical-align:middle;" />在上為減函數(shù)，故在上恒成立
所以當(dāng)時(shí)，
又
故當(dāng)，即時(shí)，
所以于是，故的最小值為             .8分
（3）命題“若，使成立”等價(jià)于
“當(dāng)時(shí)，有”
由（2），當(dāng)時(shí)，，所以
問(wèn)題等價(jià)于： “當(dāng)時(shí)，有”            9分
（i）當(dāng)時(shí)，由（2）在上為減函數(shù)
則，故
（ii）當(dāng)時(shí)，由于在上為增函數(shù)
故的值域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824020018611695.png" style="vertical-align:middle;" />，即
由的單調(diào)性值域知
唯一，使，且滿足：
當(dāng)時(shí)，，為減函數(shù)；當(dāng)時(shí)，，為增函數(shù)；所以， 
所以，，與矛盾，不合題意
綜上，                                            12分
點(diǎn)評(píng)：難題，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值，是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的基本問(wèn)題，主要依據(jù)“在給定區(qū)間，導(dǎo)函數(shù)值非負(fù)，函數(shù)為增函數(shù)；導(dǎo)函數(shù)值非正，函數(shù)為減函數(shù)”。確定函數(shù)的極值，遵循“求導(dǎo)數(shù)，求駐點(diǎn)，研究單調(diào)性，求極值”。不等式恒成立問(wèn)題，往往通過(guò)構(gòu)造函數(shù)，研究函數(shù)的最值，使問(wèn)題得到解決。本題的難點(diǎn)在于利用轉(zhuǎn)化思想的靈活應(yīng)用。