(本小题满分14分)设函数
在
上的导函数为
,
在
上的导函数为
,若在
上,
恒成立,则称函数
在
上为“凸函数”.已知
.
(1)若
为区间
上的“凸函数”,试确定实数
的值;
(2)若当实数
满足
时,函数
在
上总为“凸函数”,求
的最大值.
(本小题满分14分)设函数
在
上的导函数为
,
在
上的导函数为
,若在
上,
恒成立,则称函数
在
上为“凸函数”.已知
.
(1)若
为区间
上的“凸函数”,试确定实数
的值;
(2)若当实数
满足
时,函数
在
上总为“凸函数”,求
的最大值.
【解析】本小题主要考查函数、导数等知识, 考查函数与方程、分类与整合的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和应用意识.
解:由函数
得,
…………3分
(Ⅰ) 若
为区间
上的“凸函数”,则有
在区间
上恒成立,由二次函数的图像,当且仅当
,
即![]()
. …………………………………………………7分
(Ⅱ)当
时,
恒成立
当
时,
恒成立. ……………………………………………………………8分
当
时,
显然成立。 …………………………………9分
当
,![]()
∵
的最小值是
.
∴
.
从而解得
…………………………………………11分
当
,![]()
∵
的最大值是
,∴
,
从而解得
. ……………………………13分
综上可得
,从而
……………14分