本题导读
考查导数综合。(1) 的最小值 , 的最大值为 ;(2) 或 。
📌【题干】
Question
(2009年江西卷(文)) 设函数 .
(1) 对于任意实数 , 恒成立,求 的最大值;
(2) 若方程 有且仅有一个实根,求 的取值范围.
🔍【思路分析】
破题导航
- (1) ,是开口向上的抛物线,最小值在 处,为 。
- (2) :极大值 ,极小值 。
- 首项为正的三次函数:极大值 或极小值 时恰有一个实根。
- 得 ; 得 。等号时出现二重根(两个不同实根),须排除。
✅【答案】
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(1) 的最大值为 ;(2) 的取值范围是 或
✍【详细解析】
Abstract
(1) ,其图象是开口向上的抛物线,最小值在顶点 处取得: 。 由 对任意实数 恒成立,得 ,故 的最大值为 。 (2) ,在 上 , 上 , 上 。 故极大值 ,极小值 。 首项系数为正的三次函数恰有一个实根,当且仅当极大值小于 或极小值大于 : 由 得 ;由 得 。 当 或 时,相应的极值恰为零,方程有一个二重根和一个单根,共两个不同实根,不合题意。 故 的取值范围是 或 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:导数与恒成立、根的个数
核心方法:导函数最小值 + 极值符号定根数
避坑指南: 的最小值在 ;三次函数恰一根 极大 或极小 ,等号情形产生二重根须剔除。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:” 恒成立”求 的最大值就是求 的最小值。
结论推广:首项为正的三次函数:极大 且极小 时三根,其一不成立时一根。
方法推广:极值恰为零时是”相切”情形,根数为 而非 ,边界要单独讨论。
🔗【关联脉络】
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