已知函数上为增函数,且. (1)求的值; (2)若在上至少存在一个,使得成立,求的取值范围.
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
(1)
1. 对函数 $g(x)$ 求导
已知 ,对 求导得:
2. 利用单调性条件列出不等式并求解 $\theta$
因为 在 上为增函数,所以 在 上恒成立。
由 知 ,所以 在 上恒成立。
当 时, 取得最小值 ,因此必须有:
又因为对任意实数 均有 ,故 。
又 ,解得 。
答案
(2)
1. 代入第(1)问结论并化简存在性条件
将 代入得 。
题目条件等价于:在 上至少存在一个 ,使得 。
设 。
当 时,,所以 ,即 。
2. 分离参数 $m$ 转化问题
对于 ,。
变形得:
因为 ,所以 ,两边同除以 ,得到:
因此,在 上存在 使得 ,等价于:
3. 利用导数研究新函数的单调性
设 ,。
对 求导:
设 ,则:
当 时, 且 ,故 。
又 ,所以对任意 ,均有 。
因此 ,即 在 上单调递减。
4. 求出最小值并确定 $m$ 的范围
因为 在 上单调递减,所以:
故 。
即 的取值范围是 。
答案
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