题目内容
【题目】已知.
(Ⅰ)当时,求的极值;
(Ⅱ)若有2个不同零点,求的取值范围;
(Ⅲ)对,求证: .
【答案】(1) ,无极大值(2) (3)见解析
【解析】试题分析:(Ⅰ)求导,利用导函数的符号确定函数的单调性,进而确定函数的极值;(Ⅱ)求导,讨论的取值,研究导函数的符号变换,得到函数单调性和极值,再通过零点的个数确定极值的符号;(Ⅲ)作差构造函数,求导,利用导数求其最值即可证明.
试题解析:(Ⅰ)当时
, , 为减函数
, , 为增函数
∴,无极大值;
(Ⅱ)
当时, ,只有个零点
当时,
, , 为减函数
, , 为增函数
而
∴当, ,使
当时,∴ ∴
∴
取,∴
∴函数有个零点
当时,
令得,
①,即时
当变化时 , 变化情况是
∴
∴函数至多有一个零点,不符合题意
②时, , 在单调递增
∴至多有一个零点,不合题意
③当时,即以时
当变化时, 的变化情况是
∴, 时
∴函数至多有个零点
综上: 的取值范围是
(Ⅲ)令
令行禁止
∴为增函数
取, ,
∴存在唯一使,即
, ,即,∴为减函数
, ,即,∴为增函数
∴
∴对有
即
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