题目内容
【题目】设, .
(1)若,证明: 时, 成立;
(2)讨论函数的单调性;
【答案】(1)见解析;(2)详见解析.
【解析】试题分析:(1)证明不等式问题,一般转化为求对应函数最值问题:即的最大值小于零,利用导数先研究函数的单调性,再得最大值,最后证明最大值小于零.(2)先求函数导数,根据导函数在定义域上解的情况分类讨论,一般分为一次与二次,根有与无,两根大与小,最后进行小结.
试题解析:
(1)当时, ,要证时成立,由于,
只需证在时恒成立,
令,则,
设, , ,
在上单调递增, ,即,
在上单调递增, ,
当时, 恒成立,即原命题得证.
(2)的定义域为, ,
①当时, 解得或; 解得,
所以函数在, 上单调递增,在上单调递减;
②当时, 对恒成立,所以函数在上单调递增;
③当时, 解得或; 解得,
所以函数在, 上单调递增,在上单调递减;
④当时, , 在上单调递增,在上单调递减.
⑤当, , 在上单调递增,在上单调递减.
综上, , 在上单调递增,在上单调递减.
, 在, 上单调递增,在上单调递减.
, 在上单调递增;
, 在, 上单调递增,在上单调递减.
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