【题目】已知函数
,
为常数.
(1)讨论函数
的单调区间;
(2)若
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(1) 当
时,
单调递增区间为
,无单调递减区间;
当
时,
单调递减区间为
,单调递增区间为
;(2)
.
【解析】
(1)对
求导,然后分
和
进行分类讨论,根据
的正负,得到
的单调区间;(2)由(1)得到
,且
在
处取最小值,从而得到
,设
,利用导数得到
的最大值为
,从而得到满足要求的
的值.
(1)由题意
,
,
当
时,
,函数
在区间
上单调递增,
当
时,当
上
,
单调递减,
当
上
,
单调递增,
综上所述,当
时,
单调递增区间为
,无单调递减区间;
当
时,
单调递减区间为
,单调递增区间为
.
(2)由(1)可知
当
时,函数
在区间
上单调递增,
又
,与题设矛盾,
当
时,
在区间
上函数
单调递减,区间
上函数
单调递增,
所以函数
即可,
设
,
,
,
所以当
上
,
单调递增,
当
上
,
单调递减,
所以
时,
取极大值,也是最大值,
所以
,
所以满足不等式
的
的值只有
,
所以
时,
恒成立.