Question

【題目】己知函數.

（1）若，解不等式；

（2）如果對于，恒有，求的取值范圍.

Answer 1

【答案】(1)；(2).

【解析】

（1）分類討論，求解對應情況下的不等式，再取每種情況下不等式解集的并集即可；

（2）根據不等式恒成立，對自變量的取值進行進行分類討論，將問題轉化為區間上的恒成立問題，從而求解出參數的取值范圍.

（1）當時，

①當時，

不等式等價于，解得，

與取交集可得不等式的解集為；

②當時，

不等式等價于，顯然不成立，

故不等式的解集為；

③當時，

不等式等價于，解得，

與取交集可得不等式的解集為.

綜上所述，不等式的解集為.

（2）等價于恒成立，

①當時，

不等式等價于

因為，對任意的恒成立，

顯然；

②當時，

不等式等價于

因為，

故也等價于或在區間上恒成立，

對，即，在區間上恒成立，

也即，解得；

對，即，在區間上恒成立，

解得；

則當時，要滿足題意，

③當時，

不等式等價于，

因為，

故也等價于或在區間上恒成立，

對，即，在區間上恒成立，

也即，因為在區間沒有最大值，故；

對，即，在區間上恒成立，

也即，解得.

則當時，要滿足題意，.

④當時，

原不等式等價于顯然成立，

故此時.

⑤當時，

原不等式等價于，

因為，

故也等價于或在區間上恒成立，

對，即，在區間上恒成立，

因為在區間上沒有最小值，故；

對，即，在區間上恒成立，

即，解得.

則當時，要滿足題意，只需.

⑥當時，

原不等式等價于，

顯然.

⑦當時，

原不等式等價于，

因為，

則顯然.

綜上所述，要滿足題意，

當時，；當時，；

當時，；時，；

當時，；時，；

當時，.

故要滿足對任意的，都有，對以上各種情況下的范圍取交集即可，

則.