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(本题满分12分)

已知函数.(

(1)当时,求在区间[1,e]上的最大值和最小值;

(2)若在区间(1,+∞)上,函数的图象恒在直线下方,求的取值范围.

解:(1)当时,

对于[1,e],有,∴在区间[1,e]上为增函数,

.

(2)令

的定义域为(0,+∞).

在区间(1,+∞)上函数的图象恒在直线下方等价于在区间(1,+∞)上恒成立. 

① 若,令,得极值点

,即时,在(,+∞)上有

此时在区间(,+∞)上是增函数,并且在该区间上有

∈(,+∞),不合题意;

,即时,同理可知,在区间(1,+∞)上,有

∈(,+∞),也不合题意;

② 若,则有,此时在区间(1,+∞)上恒有

从而在区间(1,+∞)上是减函数;

要使在此区间上恒成立,只须满足

由此求得的范围是[].

综合①②可知,当∈[]时,

函数的图象恒在直线下方.

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