(本小题满分16分)
已知,函数。
(1)当时,解不等式;
(2)若关于的方程的解集中恰好有一个元素,求的取值范围;
(3)设,若对任意,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过,求的取值范围。
(1)当时,解不等式,得,即或; ......4分
(2)依题意,,所以①,可得,即②,
当时,方程②的解为,代入①式,成立,
当且时,方程②的解为,,
若为方程①的解,则,即,
要使得方程①有且仅有一个解,则;
综上,若原方程的解集有且只有一个元素,则的取值范围为或或; ……10分
(3)在区间上单调递减,所以,即,分离参数得,令,,恒成立,所以在上单调递减,最大值为,所以。 ......16分
本题主要研究导数在研究函数中的应用。
(1)代入后,直接入函数进行求解,得到的取值范围;
(2)将函数代入方程,对等式进行化简得到方程,当该方程只有一个零点时可以直观得到和满足条件,接下来对二次方程的零点进行讨论,只取其中的一个零点时的的取值范围,求出一个零点存在另一个零点不存在时的的取值范围,进而综合可得的取值范围;
(3)构造函数,对在进行求解,结合的单调性求得满足条件的的取值范围。