(16分)已知函数的导数为
. 记函数
k为常数).
(1)若函数f(x)在区间上为减函数,求
的取值范围;
(16分)已知函数的导数为
. 记函数
k为常数).
(1)若函数f(x)在区间上为减函数,求
的取值范围;
解析:(1)因为f(x)在区间上为减函数,
所以对任意的且
恒有
成立.
即恒成立. …………………………3分
因为,所以
对
且
时,恒成立.
又<1,所以
…………………………6分
(2). …………………………7分
下面分两种情况讨论:
(1)当时,
是关于x的增函数,值域为
…………………………9分
(2)当时,又分三种情况:
①当时,因为
,所以
即
.
所以f(x)是减函数,.
又,
当,所以f(x)值域为
. ………………………10分
②当k=1时,,
且f(x)是减函数,故f(x)值域是. ………………………12分
③当时,
是增函数,
,
.
下面再分两种情况:
(a)当时,
的唯一实根
,故
,
是关于x的增函数,值域为
;
(b)当时,
的唯一实根
,
当时,
;当
时,
;
所以f(x).
故f(x)的值域为. ………………………15分
综上所述,f(x)的值域为;
(
);
(
);
(
). ………………………16分