(本小题共14分) 已知函数 (Ⅰ)若,求函数的极值和单调区间; (

(本小题共14分)

已知函数

(Ⅰ)若,求函数的极值和单调区间;

(II) 若在区间上至少存在一点,使得成立,求实数的取值范围.

答案

(共14分)

解:(I)因为 ,                  …………………2分

 ,                               

,得 ,                                                 …………………3分

的定义域为

的变化情况如下表:

0

极小值

  所以时,的极小值为1 .                       …………………5分

的单调递增区间为,单调递减区间为;    …………………6分

(II)解法一:

因为 ,且

   令,得到

  若在区间上存在一点,使得成立,

  其充要条件是在区间上的最小值小于0即可.   …………………7分

  (1)当,即时,成立,

所以,在区间上单调递减,

在区间上的最小值为

,得,即     …………………9分

 (2)当,即时,

   ① 若,则成立,所以在区间上单调递减,

     所以,在区间上的最小值为

显然,在区间上的最小值小于0不成立    …………………11分

   ② 若,即时,则有

极小值

      所以在区间上的最小值为

,解得,即.             …………………13分

综上,由(1)(2)可知:符合题意.   …………………14分

  解法二:若在区间上存在一点,使得成立,  即

因为, 所以,只需                 …………………7分

,只要在区间上的最小值小于0即可

因为

,得                       …………………9分

(1)当时:

极大值

   因为时,,而

   只要,得,即        …………………11分

  (2)当时:

极小值

    所以,当 时,极小值即最小值为

, 得 ,即.                …………………13分

      综上,由(1)(2)可知,有 .      …………………14分

                       

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