(12分)
已知函数。
(1)讨论的单调性;
(2)若,求的取值范围。
(1)因为。若,则,令得,;令得,。
若,则恒成立;
若,则恒成立,令得,即,解得;令得,。
综上所述,时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为;时,函数的单调递增区间为;时,函数的单调递增区间为,单调递减区间为。
(2)由(1)可知,当时,函数的最小值为,因为,所以,即;
当时,恒成立;
当时,函数的最小值为,因为,所以,解得。
综上所述,的取值范围为。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)根据题意可求得函数的导函数,对的取值进行分段讨论,可得到函数的对应的单调区间;
(2)依题可知,函数恒成立即恒成立。结合(1)中的单调区间可得到对应的最小值, 令可得的取值范围。