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.

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