题目内容
(本小题满分14分)
已知函数(为自然对数的底数),,,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)证明:对任意实数和,且,都有不等式
成立.
已知函数(为自然对数的底数),,,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)证明:对任意实数和,且,都有不等式
成立.
解: (1) 函数的定义域为,
且
∴函数是奇函数. ………………2分
(2)
………………3分
当时,且当且仅当时成立等号,故在上递增;
………………4分
当时,,令得或,
故的单调递增区间为或; ………………5分
当时,,令得或,
故的单调递增区间为或. ………………6分
(3)不妨设,
,
………………7分
令,则只需证 ………………8分
先证, 由(2)知在上递增,
∴当时,
∴,从而由知成立; ………………10分
再证,即证:,
令,则是减函数,
∴当时,,从而成立. ………………13分
综上,对任意实数和,且,都有不等式
成立. ………………14分
且
∴函数是奇函数. ………………2分
(2)
………………3分
当时,且当且仅当时成立等号,故在上递增;
………………4分
当时,,令得或,
故的单调递增区间为或; ………………5分
当时,,令得或,
故的单调递增区间为或. ………………6分
(3)不妨设,
,
………………7分
令,则只需证 ………………8分
先证, 由(2)知在上递增,
∴当时,
∴,从而由知成立; ………………10分
再证,即证:,
令,则是减函数,
∴当时,,从而成立. ………………13分
综上,对任意实数和,且,都有不等式
成立. ………………14分
略
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