Question

已知函數(shù)．
（1）當時，求函數(shù)的極值；
（2）若函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù)，求實數(shù)的取值范圍；
（3）當時，函數(shù)圖像上的點都在所表示的平面區(qū)域內(nèi)，求實數(shù)的取值范圍．

Answer 1

（1）當時，函數(shù)取得極大值；（2）；（3）.

試題分析：（1）將代入函數(shù)解析式，直接利用導數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間和遞減區(qū)間，從而可確定函數(shù)的極值；(2)將條件“在區(qū)間上為減函數(shù)”等價轉化為“不等式在區(qū)間上恒成立”，結合參數(shù)分離法進一步轉化為，從中根據(jù)二次函數(shù)的圖像與性質求出在上的最小值即可解決本小問；（3）因函數(shù)圖像上的點都在所表示的平面區(qū)域內(nèi)，則當時，不等式恒成立，即恒成立，設（），只需即可，轉化思想的運用.
試題解析：（1）當時，

由，由
故當時，單調(diào)遞增；當時，單調(diào)遞減
所以當時，函數(shù)取得極大值          4分
（2），∵函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減
∴在區(qū)間上恒成立，即在上恒成立，只需不大于在上的最小值即可            6分
而，則當時，
∴，即，故實數(shù)的取值范圍是．         8分
（3）因圖像上的點在所表示的平面區(qū)域內(nèi)，即當時，不等式恒成立，即恒成立，設（），只需即可．
由，
（�。┊�時，，當時，，函數(shù)在上單調(diào)遞減，故成立．                                  9分
（ⅱ）當時，由，令，得或，
①若，即時，在區(qū)間上，，函數(shù)在上單調(diào)遞增，函數(shù)在上無最大值，不滿足條件；
②若，即時，函數(shù)在上單調(diào)遞減，在區(qū)間上單調(diào)遞增，同樣在上無最大值，不滿足條件．               11分
（ⅲ）當時，由，因，故，則函數(shù)在上單調(diào)遞減，故成立．
綜上所述，實數(shù)的取值范圍是．                 12分