【題目】已知函數(shù).

(Ⅰ)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;

(Ⅱ)討論的單調(diào)性;

(Ⅲ)若對(duì)任意的,恒有成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.

【答案】(Ⅰ)見(jiàn)解析;(Ⅱ)見(jiàn)解析;(Ⅲ)

【解析】

(I)先求得函數(shù)的定義域. 當(dāng)時(shí),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求得函數(shù)的極值.(II)先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),通分和因式分解后,對(duì)分成類(lèi),討論函數(shù)的單調(diào)性.(III)由(Ⅱ)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,由此求得函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值.由此求得的最大值,將原不等式化為左邊大于這個(gè)最大值來(lái)求得實(shí)數(shù)的取值范圍.

(Ⅰ)函數(shù)的定義域?yàn)?/span>,當(dāng)時(shí),函數(shù),

.

,則,令,則

所以函數(shù)上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,

所以函數(shù)處取得極小值,極小值為,無(wú)極大值

(Ⅱ).

當(dāng)時(shí),,

,則,令,則

所以函數(shù)上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,

當(dāng)時(shí),,

,得.

②當(dāng)時(shí),則,

,則,令,則

所以函數(shù)上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,

③當(dāng)時(shí),,

函數(shù)在定義域單調(diào)遞減;

④當(dāng)

.則;令,則.

所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增

⑤當(dāng)時(shí),

,則,令,則.

所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.

綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.

當(dāng)時(shí),函數(shù)在定義域單調(diào)遞減;

當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;

當(dāng)時(shí),在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間單調(diào)遞增

(III)由(Ⅱ)知,當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,

所以當(dāng)時(shí),,

問(wèn)題等價(jià)于:對(duì)任意的

恒有成立,

,因?yàn)?/span>,對(duì)任意的恒成立

,

所以,實(shí)數(shù)的取值范圍是

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=

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