题目内容
【题目】已知定义在
上的函数
,其中
,e为自然对数的底数.
(1)求证:
有且只有一个极小值点;
(2)若不等式
在
上恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2)
.
【解析】
(1)
知,
递增,由
和
,根据零点存在定理则可证.
(2)由
探求出
,转化为证明当
,
在
上恒成立,令![]()
进一步转化为
,再证明该不等式右边恒大于等于0即可.
(1)证明:由于
,
,
则
在
上单调递增.
令
,则
,
故当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
则
,即
.
由于
,
,
故
,使得
,且当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
因此
在
有且只有一个极小值点
,无极大值点.
(2)解:由于不等式
在
上恒成立,
(i)必要性,当
时,不等式成立,即
,
令
,
,
由于
,则
在
上单调递增,
又由于
,则
的解为
,
(ii)充分性,下面证明当
时,
在
上恒成立,
令
,
由于
,
,
,
,
![]()
则
,
令
,则
,
故
,
在
上单调递增.
由于
,则当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增;
故
,即
恒成立,
因此,当
时,
在
上恒成立.
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