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> 已知函数.(I)求函数的单调区间;(Ⅱ)若,对都有成立,求实数的取值范围;(Ⅲ)证明:(且).-高一数学
已知函数.(I)求函数的单调区间;(Ⅱ)若,对都有成立,求实数的取值范围;(Ⅲ)证明:(且).-高一数学
题目简介
已知函数.(I)求函数的单调区间;(Ⅱ)若,对都有成立,求实数的取值范围;(Ⅲ)证明:(且).-高一数学
题目详情
已知函数
.
(I)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)若
,对
都有
成立,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)证明:
(
且
).
题型:解答题
难度:偏易
来源:不详
答案
(I)当
时,
单调递增区间为(0,+∞).当m>0时,
单调递增区间为(0,
),单调递减区间为(
,+∞). (Ⅱ)实数
的取值范围为
.(Ⅲ)详见解析.
试题分析:(I)应用导数研究函数的单调性.遵循“求导数,令导数大(小)于0,解不等式,求单调区间”.
(Ⅱ)将问题转化成“对
都有
”,
通过求
,得到函数
在[2,2
]上是增函数,
求得
=g(2)=2-
,利用2-
,及
得到实数
的取值范围为
.
(Ⅲ)通过构造函数
,利用(I)确定
的单调性得到
,(当
时取“=”号),利用“错位相减法”求得S=
证得
(
).
试题解析:(I)
1分
当
时
,
在(0,+∞)单调递增. 2分
当m>0时,由
得
由
得
由
得
>
4分
综上所述:当
时,
单调递增区间为(0,+∞).
当m>0时,
单调递增区间为(0,
),单调递减区间为(
,+∞). 5分
(Ⅱ)若m=
,
,对
都有
成立等价于对
都有
6分
由(I)知在[2,2
]上
的最大值
=
7分
函数
在[2,2
]上是增函数,
=g(2)=2-
, 9分
由2-
,得
,又因为
,∴
∈
所以实数
的取值范围为
. 10分
(Ⅲ)证明:
令m=
,则
由(I)知f(x)在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递减,
,(当x=1时取“=”号)
11分
<
12分
令S=
①
2S=
②
①-②得-S=
S=
(
) 14分
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函数的最小正周期为,且.当时,那么
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通过求
求得
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证得
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当
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由
由
综上所述:当
当m>0时,
(Ⅱ)若m=
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由2-
所以实数
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由(I)知f(x)在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递减,
<
令S=
2S=
①-②得-S=