21.本小题主要考查利用导数研究函数的单调性和极值、函数的最大值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力.满分14分.
(Ⅰ)解:.
当时,
.
令,解得,,.
当变化时,,的变化情况如下表:
ㄋ
极小值
ㄊ
极大值
ㄋ
极小值
ㄊ
所以在,内是增函数,在,内是减函数.
(Ⅱ)解:,显然不是方程的根.
为使仅在处有极值,必须恒成立,即有.
解此不等式,得.这时,是唯一极值.
因此满足条件的的取值范围是.
(Ⅲ)解:由条件可知,从而恒成立.
当时,;当时,.
因此函数在上的最大值是与两者中的较大者.
为使对任意的,不等式在上恒成立,当且仅当
即
在上恒成立.
所以,因此满足条件的的取值范围是.
- 答案