1.設函式
(1)求f(x)的單調區間
(2)求f(x)的極值點及極值
(3)若對所有的都有成立,求實數的取值範圍。
2. 設函式
(i)若存在使不等式能成立,求實數m的最小值;
(ii)關於的方程上恰有兩個相異實根,求實數a的取值範圍
3. 設,且(e為自然對數的底數).
(i) 求與的關係;
(ii) 若在其定義域內為單調函式,求的取值範圍;
解答:1.(1)令,解之得f(x)在上遞增,在上遞減。
(2)當x=時,f(x)有極小值為
(3)令對g(x)求導得
令當時,對所有的x>0都有,所以上為單調增函式
又g(0)=0,所以對即當所以成立
當a>1時,對於所以g(x)在所以對於
即f(x)1時不一定成立,綜上所述可知a的取值範圍是
2. (i)依題意得
(ii)依題意得,上恰有兩個相異實根,
令故在[0,1]上是減函式,在上是增函式,
3.解:(i) 由題意得 f (e) = pe--2ln e = qe--2, (p-q) (e +) = 0
而 e +≠0,∴p = q .
(ii)由(i)知 f (x) = px--2ln x
f ' (x) = p +-=
令 h(x) = px 2-2x + p,要使 f (x) 在其定義域 (0,+) 內為單調函式,只需 h(x) 在 (0,+) 內滿足:h(x)≥0 或 h(x)≤0 恆成立.
當 p = 0時, h(x) = -2x,∵ x > 0,∴ h(x) < 0,∴ f ' (x) = -< 0,
∴ f (x) 在 (0,+) 內為單調遞減,故 p = 0適合題意.
當 p > 0時,h(x) = px 2-2x + p,其圖象為開口向上的拋物線,對稱軸為 x =∈(0,+),∴ h(x)min = p-,只需 p-≥0,即 p≥1 時 h(x)≥0,f ' (x)≥0,
∴ f (x) 在 (0,+) 內為單調遞增,故 p≥1適合題意.
當 p < 0時,h(x) = px 2-2x + p,其圖象為開口向下的拋物線,對稱軸為 x = (0, + ).只需 h(0)≤0,即 p≤0時 h(x)≤0在 (0, + )恆成立.故 p < 0適合題意.
綜上可得, p≥1或 p≤0.
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