综合题12.0分
理科数学

21. 已知函数

(1)当时,求函数的极值;

(2)时,讨论的单调性;

(3)若对任意的恒有成立,求实数的取值范围.

正确答案及相关解析

正确答案

(1)函数的极小值为,无极大值;

(2)当时,,函数的在定义域单调递减;

时,在区间,上单调递减,

在区间,上单调递增;

时,在区间

解析

第(1)问可以直接通过求函数极值的方法进行求解;第(2)问属于用导数研究函数的性质的问题,是导数题目中的常见问题;第(3)问是用导数作为工具来解决不等式问题,题目综合性较强,难度较大。解答过程如下:

(1)函数的定义域为,令

(舍去).

变化时,的取值情况如下:

所以,函数的极小值为,无极大值.

(2),令,得

考查方向

本题考查了导数的运算、利用导数研究函数的性质、不等式等基础知识和方法,考查函数思想和化归思想,考查综合分析问题和解决问题的能力。

解题思路

1、第(1)问可以直接通过求函数极值的方法进行求解,在解题的过程中需要注意细心运算;

2、第(2)问可以通过函数的单调性与导数的关系,利用导数判断函数的单调性,在解题的过程中需要注意根据a的取值范围进行分类讨论;

3、第(3)问可以通过转化化归的方法,将问题转化为函数的最大、最小值问题进行求解。

易错点

解题的过程中忽略对a的取值范围进行分类讨论而导致错误。

知识点

导数的乘法与除法法则