21. 已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)时,讨论的单调性;
(3)若对任意的恒有成立,求实数的取值范围.
(1)函数的极小值为,无极大值;
(2)当时,,函数的在定义域单调递减;
当时,在区间,,上,单调递减,
在区间,上,单调递增;
当时,在区间
第(1)问可以直接通过求函数极值的方法进行求解;第(2)问属于用导数研究函数的性质的问题,是导数题目中的常见问题;第(3)问是用导数作为工具来解决不等式问题,题目综合性较强,难度较大。解答过程如下:
(1)函数的定义域为.,令,
得;(舍去).
当变化时,的取值情况如下:
所以,函数的极小值为,无极大值.
(2),令,得
1、第(1)问可以直接通过求函数极值的方法进行求解,在解题的过程中需要注意细心运算;
2、第(2)问可以通过函数的单调性与导数的关系,利用导数判断函数的单调性,在解题的过程中需要注意根据a的取值范围进行分类讨论;
3、第(3)问可以通过转化化归的方法,将问题转化为函数的最大、最小值问题进行求解。
解题的过程中忽略对a的取值范围进行分类讨论而导致错误。