这是从我的回答里面截过来的,方便检索。
目标是,尽可能给出一些不常见的解法,同时把思路体现出来。
(1)当 时,讨论 的单调性.
(2)当 时, ,求 的取值范围.
问题转化为求使 在 上恒非负的所有 值。
于是实际上我们只用考虑 在 上的性质。
视为 的函数,则其关于 严格单调递增。
于是我们有以下重要推论:
推论:若 ,使得 在 上的最小值恰好为 ,则所求的范围为 。
证明:利用严格单调性去验证 中的数都满足条件, 中的数都不满足即可。
注1:这里的单调性一定要是严格的(也就是高中阶段提到的单调性,不能“平着走”),这是step 1 的作用之一,保证严格单调(在 处不满足)。
注2:只用高中阶段的知识,无法在找到具体的 之前就断定这样的 是存在的,但是这并不妨碍我们去寻找它。
假设 ,使得 在 上的最小值恰好为 。
假设一个最小值点为 ,则 。
由于 在 上可导,于是 。
于是这样的 存在的一个必要条件是:
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