(本小题满分14分)
设函数。
(1)若为的极值点,求实数;
(2)求实数的取值范围,使得对任意的,恒有成立。
注:为自然对数的底数。
(1)求导得。
因为是的极值点,所以,
解得或,经检验,符合题意,所以或。
(2)
①当时,对于任意的实数,恒有成立。
②当时,由题意,首先有,解得,
由(1)知,
令,则,
且
又在内单调递增,所以函数在内有唯一零点,
则,,
从而,当时,;
当时,;
当时,。
即在内单调递增,在内单调递减,在内单调递增。
所以要是对恒成立,只要成立。
由,知
将③代入①得。又,注意到函数在内单调递增,故。
再由③以及函数在内单调递增,可得。
又②解得,。所以。
综上,的取值范围为。
本题主要考查导数以及不等式的综合运用。
(1)本题应该先对函数求导,又因为为的极值点,所以,据此便可解的实数的取值范围。
(2)由于当时,,所以此时恒成立,所以只需讨论当时的情况即可。本题应该先判断出的零点即的极值点,从而可判断出的单调性。最后判断得在内单调递增,在中单调递减,在中单调递增。所以应该使得在该区间内的极大值点或者在端点处满足,这样便可解得的取值范围。