题目内容
【题目】已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)当时,函数在单调递增;当时,函数在单调递增,在单调递减(2)证明见解析;
【解析】
(1)根据,求导得到,结合函数的定义域,分和两种情况讨论求解.
(2)当时,,将证明,转化为证明成立,令,用导数法结合零点存在定理证明即可.
解法一:(1)因为,
所以,
当时,,即函数在单调递增;
当时,令,即,解得;
令,即,解得,
综上所述:当时,函数在单调递增;
当时,函数在单调递增,在单调递减.
(2)当时,,
欲证,只需证,即证明,
令,
所以,
令,已知函数在单调递增.
又,,所以存在唯一,使得,
所以当时,,即;
当时,,即;
所以函数在单调递减,在单调递增.
当时,,
因为,所以,所以,即,
所以不等式成立,即当时,.
解法二:(1)同解法一
(2)当时,,由(1)知:
在为增函数,在为减函数,
所以,所以,即.
欲证,只需证,即证,
即证,即只需证,
令,则,
令得;令得,
所以函数在为减函数,在为增函数,
所以,所以不等式成立,
即当时,.
练习册系列答案
相关题目