本题导读
第 (1) 问代入 直接求极值;第 (2) 问关键在 时 , 在区间上递增,恒成立只需控制两端点 与 。
📌【题干】
Question
(2009年新课标卷(文)) 已知函数 .
(1)设 ,求函数 的极值;
(2)若 ,且当 时, 恒成立,试确定 的取值范围.
🔍【思路分析】
破题导航
- (1) ,列表得极大值 、极小值 。
- (2) ;由 知 非空且 ,故 在 上递增,恒成立只需 且 ,分段解出 的范围后取并。
✅【答案】
点击查看答案
(1) 极大值 ,极小值 ;(2)
✍【详细解析】
Abstract
(1) 当 时,, 当 或 时 ;当 时 。 故 为极大值点, 为极小值点,且 即极大值为 ,极小值为 。
(2) 一般地,。 由 且 知区间非空。先看右端点: 要使 恒成立,必须有 ,因 ,得 。 反之,设 ,则 ,从而 ,故 在 上单调递增,只需考察两端点。 右端点已满足 。 若 ,则 ,且 由于 (方程 的正根为 ),上式成立。 若 ,则 ,且 这对 成立。 综上, 的取值范围为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:导数研究单调性与极值、恒成立问题
核心方法:因式分解 + 区间内单调性 + 端点控制
避坑指南:第 (2) 问的关键是发现 ( 时),从而 在区间上单调,恒成立只需两端点控制,别对一般区间硬解二次不等式。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:三次函数 的两根为 与 ,区间 整体在 右侧。
结论推广: 在单调区间上等价于两端点绝对值不超过 。
方法推广:解出必要条件 后必须验证充分性(分段讨论 的符号),这是完整的逻辑闭环。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)