已知函式.(Ⅰ)求函式的單調區間;(Ⅱ)若函式在上是減函式,求實數的最小值;(Ⅲ)若存在,使成立,求實數的取值...
問題詳情:
已知函式.
(Ⅰ)求函式的單調區間;
(Ⅱ)若函式在上是減函式,求實數的最小值;
(Ⅲ)若存在,使成立,求實數的取值範圍.
【回答】
解:已知函式的定義域均為,且.
(Ⅰ)函式 …………………………………………1分
當且時,;當時,.所以函式的單調減區間是,增區間. ……………………………………3分
(Ⅱ)因在上為減函式,故在上恆成立,也即當時,. ………………………5分
又,
故當,即時,. ……………………7分
所以,於是,故的最小值為. ………………………8分
(Ⅲ)命題“若存在使成立”等價於“當時,有” .
由(Ⅱ)知,當時,,所以.
故問題等價於:“當時,有” ………………10分
①當時,由(Ⅱ)知,在上為減函式,
則,故.……………12分
②解法一:
當,時,,由(Ⅱ)知,函式在上是減函式,,所以,與矛盾,不合題意.
綜上,得實數的取值範圍. …………………14分
解法二:
當時,由於在上為增函式,故的值域為,即.
(ⅰ)若,即時,由的單調*和值域知,存在唯一,使,且滿足:當時,,為減函式;當時,,為增函式,所以.
所以,
與矛盾,不合題意.……………………………………………13分
(ⅱ)若,在恆成立,故在上為增函式,於是,,不合題意.
綜上,得實數的取值範圍.
知識點:不等式
題型:解答題
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