题目内容
【题目】已知函数,其中
.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:
;
(3)求证:对任意正整数,都有
(其中
,为自然对数的底数).
【答案】(1)讨论见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析
【解析】
(1)求出,按
在定义域是否恒成立分类讨论,不恒成立,求出
,
的解,即可求出结论;
(2)要证,只需证
,令
,只要证
,求导,求出极值最值,即可得证;
(3)由(2)得(当且仅当
时等号成立),令
,则
,结合
,累加再利用裂项相消法,对数运算,即可得出结论.
(1)函数的定义域为
,
,
①当时,
,所以
在
上单调递增;
②当时,令
,解得:
,
当时,
,所以
在
上单调递减,
当时,
,所以
在
上单调递增.
综上,当时,函数
在
上单调递增;
当时,函数
在
上单调递减,在
上单调递增.
(2)当时,
,
要证明,即证
,即
,
设,则
,令
得,
.
当时,
,当
时,
,
所以为极大值点,也为最大值点,
所以,即
,
故.
(3)由(2)得(当且仅当
时等号成立),
令,则
,
所以
,
即,
所以.

练习册系列答案
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第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | 第五次 | |
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学生乙的成绩(分) | 90 | 76 | 75 | 92 | 82 |
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