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2014年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷):文数第23题

  2016-10-30 09:13:43  

(2014陕西卷计算题)

(本小题满分14分)

设函数

(Ⅰ)当为自然对数的底数)时,求的极小值;

(Ⅱ)讨论函数零点的个数;

(Ⅲ)若对任意恒成立,求的取值范围。

【出处】
2014年普通高等学校招生全国统一考试(陕西卷):文数第23题
【答案】

(Ⅰ)由题设,当时,,则,所以当上单调递增。所以时,上单调递增。所以时,取得极小值,所以的极小值是

(Ⅱ)由题设,令,得。设,则,当时,上单调递增;当时,上单调递减。所以的唯一极值点,且时极大值点。因此也是的最大值,所以的最大值为

,结合的图像(如图),可知①当时,函数无零点;②当时,函数有且仅有一个零点;③当时,函数有两个零点。④当时,函数有且仅有一个零点。综上所述,当时,函数无零点;当时,函数有且仅有一个零点;当时,函数有两个零点。

(Ⅲ)对任意的恒成立,等价于恒成立(*)。设,所以(*)等价于上单调递减。由恒成立,得恒成立,所以(对仅在时成立),所以的取值范围是

【解析】

本题主要考查利用函数的单调性判断函数的最值问题。

(Ⅰ)对函数求导,求出函数在定义域内的单调性,找到最小值。

(Ⅱ)利用函数的的单调性找到的取值范围,然后根据得不同取值,找到函数的零点情况。

(Ⅲ)找到问题的等价函数,然后利用函数的单调性,得到函数的最小值,且这个最小值是关于的函数,根据最小最必须小于,得到的取值范围。

【考点】
导数在研究函数中的应用


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