試題分析:(1)由題意,
,
,∴當
時,
;當
時,
,所以,
在
上是減函數(shù),在
上是增函數(shù),故
. 4分
(2)
,
,由于
在
內(nèi)為單調(diào)增函數(shù),所以
在
上恒成立,即
在
上恒成立,故
,所以
的取值范圍是
. 9分
(3)構(gòu)造函數(shù)
,
當
時,由
得,
,
,所以在
上不存在一個
,使得
.
當
時,
,因為
,所以
,
,所以
在
上恒成立,故
在
上單調(diào)遞增,
,所以要在
上存在一個
,使得
,必須且只需
,解得
,故
的取值范圍是
.
另法:(Ⅲ)當
時,
.
當
時,由
,得
, 令
,則
,所以
在
上遞減,
.
綜上,要在
上存在一個
,使得
,必須且只需
.
點評:難題,本題屬于導數(shù)應用中的基本問題,通過研究函數(shù)的單調(diào)性,明確了極值情況。通過研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值,最終確定最值情況。涉及恒成立問題,往往通過構(gòu)造函數(shù),研究函數(shù)的最值,得到解題目的。