Question

【題目】已知函數 .
（Ⅰ）若函數 有極值，求實數 的取值范圍；
（Ⅱ）當 有兩個極值點（記為 和 ）時，求證： ．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）由已知得 ，且有

在方程 中，

①當 ，即 時， 恒成立

此時 在 上單調遞增，∴函數 無極值；

②當 ，即 時，方程 有兩個不相等的實數根：

，

且∵ ，∴

∵當 或 時， ；當 時，

∴函數 在 上單調遞減

在 和 上單調遞增.

∴函數 存在極值

綜上得：當函數 存在極值時，實數 的取值范圍是

（Ⅱ）∵ ， 是 的兩個極值點，故滿足方程

即 ， 是 的兩個解，∴

∵

而在 中，

欲證原不等式成立，只需證明

∵ ，只需證明 成立

即證 成立

令 ，則

當 時， ，函數 在 上單調遞增；

當 時， ，函數 在 上單調遞減；

因此 ，故 ，即 成立得證

【解析】（1）對于含參數的函數求出導函數，得到含參導方程，討論方程實根得到有極值時參數a的范圍。
（2）證明與極值點有關的不等式，利用極值點是導方程的實根，將a消去從而將不等式轉化為不含a的不等式，再通過求導用單調性結合最值證明所得不等式。
【考點精析】根據題目的已知條件，利用函數的極值與導數的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握求函數的極值的方法是:（1）如果在附近的左側,右側,那么是極大值（2）如果在附近的左側,右側,那么是極小值．