Question

【題目】已知函數(shù).

（Ⅰ）探究函數(shù)的單調(diào)性；

（Ⅱ）若在上恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.

Answer 1

【答案】(Ⅰ)答案見(jiàn)解析；(Ⅱ) .

【解析】試題分析：

(Ⅰ)對(duì)函數(shù)求導(dǎo)有，分類討論：若， 在上單調(diào)遞增；若， 在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.

(Ⅱ)原問(wèn)題即在上恒成立.構(gòu)造函數(shù)：令，則，考查分子部分，令 ，則是上的增函數(shù).據(jù)此分類討論：①當(dāng)時(shí)， 成立.②當(dāng)時(shí)， 不可能恒成立.綜合上述，實(shí)數(shù)的取值范圍是.

試題解析：

（Ⅰ）依題意， ，函數(shù)，

若， ，函數(shù)在上單調(diào)遞增；

若，當(dāng)時(shí)， ，當(dāng)時(shí)， ，

函數(shù)在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.

（Ⅱ）依題意， ，即在上恒成立.

令，則 ，

令 ，則是上的增函數(shù)，即.

①當(dāng)時(shí)， ，所以，因此是上的增函數(shù)，

則，因此時(shí)， 成立.

②當(dāng)時(shí)，令，得，

求得，（由于，所以舍去）

當(dāng)時(shí)， ，則在上遞減，

當(dāng)時(shí)， ，則在上遞增，

所以當(dāng)時(shí)， ，

因此時(shí)， 不可能恒成立.

綜合上述，實(shí)數(shù)的取值范圍是.