题目内容
设,对任意实数t,记.
(Ⅰ)求函数y=f(x)-g2(x)的单调区间;
(Ⅱ)求证:(ⅰ)当x>0时,f(x)gf(x)≥g2(x)对任意正实数t成立;
(Ⅲ)有且仅有一个正实数x0,使得gx(x0)≥gt(x0)对任意正实数t成立.
答案:
解析:
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(Ⅰ)解:. 由,得 . 因为当时,, 当时,, 当时,, 故所求函数的单调递增区间是,, 单调递减区间是. (Ⅱ)证明:(i)方法一: 令,则 , 当时,由,得, 当时,, 所以在内的最小值是. 故当时,对任意正实数成立. 方法二: 对任意固定的,令,则 , 由,得. 当时,. 当时,, 所以当时,取得最大值. 因此当时,对任意正实数成立. (Ⅲ)方法一: . 由(i)得,对任意正实数成立. 即存在正实数,使得对任意正实数成立. 下面证明的唯一性: 当,,时, ,, 由(i)得,, 再取,得, 所以, 即时,不满足对任意都成立. 故有且仅有一个正实数, 使得对任意正实数成立. 方法二:对任意,, 因为关于的最大值是,所以要使对任意正实数成立的充分必要条件是: , 即,① 又因为,不等式①成立的充分必要条件是, 所以有且仅有一个正实数, 使得对任意正实数成立. |
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