题目内容
(本小题满分14分)
已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)对任意正数,证明:。
已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)对任意正数,证明:。
(1)在中单调递增,而在中单调递减。
(2)证明见解析。
(2)证明见解析。
(1)当时,,求得,
于是当时,;而当时,。
即在中单调递增,而在中单调递减。
(2).对任意给定的,,由 ,
若令,则 … ① ,而 … ②
(一)、先证;因为,,,
又由 ,得.
所以
.
(二)、再证;由①、②式中关于的对称性,不妨设.则
(ⅰ)、当,则,所以,因为,
,此时.
(ⅱ)、当 …③,由①得 ,,,
因为 所以 … ④
同理得 … ⑤ ,于是 … ⑥
今证明 … ⑦, 因为 ,
只要证 ,即,也即,据③,此为显然.
因此⑦得证.故由⑥得.
综上所述,对任何正数,皆有.
于是当时,;而当时,。
即在中单调递增,而在中单调递减。
(2).对任意给定的,,由 ,
若令,则 … ① ,而 … ②
(一)、先证;因为,,,
又由 ,得.
所以
.
(二)、再证;由①、②式中关于的对称性,不妨设.则
(ⅰ)、当,则,所以,因为,
,此时.
(ⅱ)、当 …③,由①得 ,,,
因为 所以 … ④
同理得 … ⑤ ,于是 … ⑥
今证明 … ⑦, 因为 ,
只要证 ,即,也即,据③,此为显然.
因此⑦得证.故由⑥得.
综上所述,对任何正数,皆有.
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