已知函數的導函數
是二次函數,當
時,
有極值,且極大值為2,
.
(1)求函數的解析式;
(2)有兩個零點,求實數
的取值范圍;
(3)設函數,若存在實數
,使得
,求
的取值范圍.
(1);(2)
;(3)
.
解析試題分析:(1)先通過函數的導函數
是二次函數,且當
時,
有極值將函數
的導函數設出來:
.從而可設
,其中
為常數.再由
極大值為2及
將
求出.注意,
極大值為2,即
或
時,函數值為2.結合
正好可以將其中一種情況舍去,從而解出
,于是得到函數
的解析式;(2)由
,
列出表格,分析函數
的單調性和極值.
有兩個零點,即方程
有兩個根,而
,即方程
與方程
各只有一個解.結合函數
的單調性和極值,發現方程
只有當
或
時才只有一個解.所以有
或
或
,從而解得
或
;(3)由于存在實數
,使得
,也就是說
,否則就不存在實數
,使得
.因此本題轉化為求
在
上的最大值與最小值.根據條件可得
,所以其導函數
.然后討論
的范圍以得到
在
上單調性,從而找出最值.再通過不等式
得到
的取值范圍.注意當
時比較麻煩,
在
上先減后增,
,而最大值無法確定是
中的哪一個,所以我們用
來表示不等式
.
試題解析:(1)由條件,可設,則
,其中
為常數.
因為極大值為2.所以
或
,即
或
.由
得
①.所以
,即
②.由①②可得,
.所以
.
(2)由(1),得,即
.列表: