Question

（本題滿分14分）

設(shè)函數(shù)，且，其中是自然對數(shù)的底數(shù).

（1）求與的關(guān)系；

（2）若在其定義域內(nèi)為單調(diào)函數(shù)，求的取值范圍；

（3）設(shè)，若在上至少存在一點，使得＞成立，求實數(shù)的

取值范圍.

 

Answer 1

【答案】

（1） ；（2）.  （3）.

【解析】本試題主要是考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。

（1）利用題目中的條件f(e)的值，得到p,q的關(guān)系式。

（2）因為函數(shù)在其定義域內(nèi)為單調(diào)函數(shù)，那么導(dǎo)函數(shù)應(yīng)該是恒大于等于零或者恒小于等于零，那么得到參數(shù)的范圍。

（3）構(gòu)造函數(shù)，通過研究函數(shù)的最值，得到參數(shù)的范圍。

解：（1）由題意得           

而，所以、的關(guān)系為         

（2）由（1）知，                    

令，要使在其定義域內(nèi)是單調(diào)函數(shù)，只需在內(nèi)滿足：恒成立.      

①當(dāng)時，，

因為＞，所以＜0，＜0，

∴在內(nèi)是單調(diào)遞減函數(shù)，即適合題意；

②當(dāng)＞0時，，其圖像為開口向上的拋物線，對稱軸為，

∴，

只需，即，

∴在內(nèi)為單調(diào)遞增函數(shù)，故適合題意.

③當(dāng)＜0時，，其圖像為開口向下的拋物線，對稱軸為，只要，即時，在恒成立，故＜0適合題意.                     

綜上所述，的取值范圍為.      

   （3）∵在上是減函數(shù)，

 ∴時，；時，，即，

當(dāng)時，由（2）知在上遞減＜2，不合題意；

②當(dāng)0＜＜1時，由，

又由（2）知當(dāng)時，在上是增函數(shù)，

                       ∴＜，不合題意；

③當(dāng)時，由（2）知在上是增函數(shù)，＜2，

又在上是減函數(shù)，故只需＞，   ，

而，，

即  ＞2，      解得＞ ，

綜上，的取值范圍是.