题目内容
(本小题满分12分)已知函数 .
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)证明:.
解:(1)的定义域为(0,+∞),
当时,>0,故在(0,+∞)单调递增;
当时,<0,故在(0,+∞)单调递减;
当-1<<0时,令=0,解得.
则当时,>0;时,<0.
故在单调递增,在单调递减
(2)因为,所以
当时,恒成立
令,则,
因为,由得,
且当时,;当时,.
所以在上递增,在上递减.所以,故
(3)由(2)知当时,有,当时,即,
令,则,即
所以,,…,,
相加得
而
所以,
当时,>0,故在(0,+∞)单调递增;
当时,<0,故在(0,+∞)单调递减;
当-1<<0时,令=0,解得.
则当时,>0;时,<0.
故在单调递增,在单调递减
(2)因为,所以
当时,恒成立
令,则,
因为,由得,
且当时,;当时,.
所以在上递增,在上递减.所以,故
(3)由(2)知当时,有,当时,即,
令,则,即
所以,,…,,
相加得
而
所以,
略
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