已知函數(shù)
的導(dǎo)函數(shù)
是二次函數(shù),當(dāng)
時(shí),
有極值,且極大值為2,
.
(1)求函數(shù)
的解析式;
(2)
有兩個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)
的取值范圍;
(3)設(shè)函數(shù)
,若存在實(shí)數(shù)
,使得
,求
的取值范圍.
(1)
;(2)
;(3)
.
解析試題分析:(1)先通過函數(shù)
的導(dǎo)函數(shù)
是二次函數(shù),且當(dāng)
時(shí),
有極值將函數(shù)
的導(dǎo)函數(shù)設(shè)出來:
.從而可設(shè)
,其中
為常數(shù).再由
極大值為2及
將
求出.注意,
極大值為2,即
或
時(shí),函數(shù)值為2.結(jié)合
正好可以將其中一種情況舍去,從而解出
,于是得到函數(shù)
的解析式;(2)由
,
列出表格,分析函數(shù)
的單調(diào)性和極值.
有兩個(gè)零點(diǎn),即方程
有兩個(gè)根,而
,即方程
與方程
各只有一個(gè)解.結(jié)合函數(shù)
的單調(diào)性和極值,發(fā)現(xiàn)方程
只有當(dāng)
或
時(shí)才只有一個(gè)解.所以有
或
或
,從而解得
或
;(3)由于存在實(shí)數(shù)
,使得
,也就是說
,否則就不存在實(shí)數(shù)
,使得
.因此本題轉(zhuǎn)化為求
在
上的最大值與最小值.根據(jù)條件可得
,所以其導(dǎo)函數(shù)
.然后討論
的范圍以得到
在
上單調(diào)性,從而找出最值.再通過不等式
得到
的取值范圍.注意當(dāng)
時(shí)比較麻煩,
在
上先減后增,
,而最大值無法確定是
中的哪一個(gè),所以我們用
來表示不等式
.
試題解析:(1)由條件,可設(shè)
,則
,其中
為常數(shù).
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/bc/8/1vich3.png" style="vertical-align:middle;" />極大值為2.所以
或
,即
或
.由
得
①.所以
,即
②.由①②可得,
.所以
.
(2)由(1),得
,即
.列表: