Question

已知函數(shù),其中    

（1）      當(dāng)滿足什么條件時(shí),取得極值?

（2）      已知,且在區(qū)間上單調(diào)遞增,試用表示出的取值范圍.

Answer 1

解析:  (1)由已知得,令,得,

要取得極值,方程必須有解,

所以△,即,   此時(shí)方程的根為

,,

所以  

當(dāng)時(shí),

x	(-∞,x1)	x 1	(x1,x2)	x2	(x2,+∞)
f’(x)	＋	0	－	0	＋
f (x)	增函數(shù)	極大值	減函數(shù)	極小值	增函數(shù)

所以在x ₁, x₂處分別取得極大值和極小值.

當(dāng)時(shí),

x	(-∞,x2)	x 2	(x2,x1)	x1	(x1,+∞)
f’(x)	－	0	＋	0	－
f (x)	減函數(shù)	極小值	增函數(shù)	極大值	減函數(shù)

所以在x ₁, x₂處分別取得極大值和極小值.

綜上,當(dāng)滿足時(shí), 取得極值.   

(2)要使在區(qū)間上單調(diào)遞增,需使在上恒成立.

即恒成立,  所以

設(shè),,

令得或(舍去), 

當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),單調(diào)增函數(shù);

當(dāng)時(shí),單調(diào)減函數(shù),

所以當(dāng)時(shí),取得最大,最大值為.

所以

當(dāng)時(shí),,此時(shí)在區(qū)間恒成立,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí)最大,最大值為,所以

綜上,當(dāng)時(shí), ;    當(dāng)時(shí),    

【命題立意】:本題為三次函數(shù),利用求導(dǎo)的方法研究函數(shù)的極值、單調(diào)性和函數(shù)的最值,函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)函數(shù),則導(dǎo)函數(shù)在該區(qū)間上的符號(hào)確定,從而轉(zhuǎn)為不等式恒成立,再轉(zhuǎn)為函數(shù)研究最值.運(yùn)用函數(shù)與方程的思想,化歸思想和分類討論的思想解答問題.