本题导读

本题考查导数与单调性的关系。

📌【题干】

Question

(2012年江西卷(文)) 已知函数 在 上单调递减且满足 ,.

(1) 求 的取值范围;

(2) 设 ,求 在 上的最大值和最小值.

🔍【思路分析】

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(1) 。(2) ,按 、、、、()五类给出最值。

✅【答案】

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(1) ;(2) 见解析(按 分五类)

✍【详细解析】

Abstract

(1) ;。

。

在 上单调递减 在 上恒成立,即 。

;。

当 时:若 ,;若 , 开口向上,最大值在端点,而两端点均 ,故 在 成立。

故 的取值范围是 。

(2) ,

即 ,。

① : 递增,最大值 ,最小值 。

② :, 递减,最大值 ,最小值 。

③ : 的零点 ,, 递增,最大值 ,最小值 。

④ :, 在 递增、 递减,最大值 ;

最小值为 与 中的较小者。令 得 ,记 ():

当 时 ,最小值为 ;

当 时最小值为 。

综上: 时最大值 、最小值 ; 时最大值 、最小值 ; 时最大值 、最小值 ; 时最大值 、最小值 ; 时最大值 、最小值 ,其中 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:导数符号与单调性的等价关系;、 定参; 型构造;含参分类讨论(端点、零点、临界参数 )

核心方法:(1) 用”端点值 + 开口方向”控制二次式符号;(2) 构造 后化为一次式乘 ,按零点 与区间 的位置关系分类,最值比较再引入临界参数

避坑指南:三个易错点:一是 的展开(乘积法则)出错,导致 写错;二是 与 这两个”退化”情形要单独讨论(零点跑到区间端点之外或端点上);三是④中最小值要在 与 之间比大小,临界参数 由方程 解出,漏掉这一层比较是最常见的丢分点。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:含参函数单调性与最值分类讨论大题,与 2012 年浙江卷文第 21 题、2012 年陕西卷文第 21 题同族。

结论推广:,故 型构造常使 降次(本题二次降为一次); 满足微分方程 ,其最值结构由 的零点决定。

方法推广:含参最值题的讨论框架:先定”退化参数”(本题 ),再按导数零点与区间的位置分类,最后若有”两个候选最值比大小”,解临界方程引入新参数——三层讨论逐层递进,不重不漏。

🔗【关联脉络】

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