Question

已知函數，.
（Ⅰ）若函數依次在處取到極值.求的取值范圍；
（Ⅱ）若存在實數，使對任意的，不等式 恒成立.求正整數的最大值.

Answer 1

（1）  （2）整數m的最大值為5

第一問中利用導數在在處取到極值點可知導數為零可以解得方程有三個不同的實數根來分析求解。
第二問中，利用存在實數，使對任意的，不等式 恒成立轉化為，恒成立，分離參數法求解得到范圍。
解：（1）
①

（2）不等式 ，即，即.
轉化為存在實數，使對任意的，不等式恒成立.
即不等式在上恒成立.
即不等式在上恒成立.
設，則.
設，則，因為，有.
故在區間上是減函數。又
故存在，使得.
當時，有，當時，有.
從而在區間上遞增，在區間上遞減.
又

所以當時，恒有；當時，恒有；
故使命題成立的正整數m的最大值為5