21.(本小题满分13分)
已知函数有三个极值点。
(I)证明:;
(II)若存在实数c,使函数在区间上单调递减,求的取值范围。
解:(I)因为函数有三个极值点,
所以有三个互异的实根.
设则
当时, 在上为增函数;
当时, 在上为减函数;
当时, 在上为增函数;
所以函数在时取极大值,在时取极小值.
当或时,最多只有两个不同实根.
因为有三个不同实根, 所以且.
即,且,
解得且故.
(II)由(I)的证明可知,当时, 有三个极值点.
不妨设为(),则
所以的单调递减区间是,
若在区间上单调递减,
则, 或,
若,则.由(I)知,,于是
若,则且.由(I)知,
又当时,;
当时,.
因此, 当时,所以且
即故或反之, 当或时,
总可找到使函数在区间上单调递减.
综上所述, 的取值范围是.
- 答案