题目内容
【题目】设函数, = .
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若函数有两个零点.
(1)求满足条件的最小正整数的值;
(2)求证: .
【答案】(Ⅰ)的单调增区间为,单调减区间为;
(Ⅱ)(1)3;(2)见解析.
【解析】试题分析:
(Ⅰ)求单调区间,只要求得导数,通过讨论的范围(和)可解不等式和不等式,从而得单调区间;
(Ⅱ)(1)求得,由有两个零点得, 的最小值为,且, 由此可得,由函数是增函数,通过估值可得最小正整数的值;(2)证明,设,由,可把用表示,不等式中的可替换,然后变形为的不等式,设,则,只要证相应地关于的不等式在上成立,这又可用导数研究相应的函数得出.
试题解析:
(Ⅰ).
当时, 在上恒成立,所以函数单调递增区间为,
此时 无单调减区间.
当时,由,得, ,得,
所以函数的单调增区间为,单调减区间为.
(Ⅱ)(1).
因为函数有两个零点,所以,此时函数在单调递增, 在单调递减.
所以的最小值,即.
因为,所以.
令,显然在上为增函数,且
,所以存在.
当时, ;当时, ,所以满足条件的最小正整数.
又当时, ,所以时, 有两个零点.
综上所述,满足条件的最小正整数的值为3.
(2)证明 :不妨设,于是
即,
.
所以.
因为,当时, ,当时, ,
故只要证>即可,即证明,
即证,
也就是证.
设.
令,则.
因为,所以,
当且仅当时, ,
所以在上是增函数.
又,所以当总成立,所以原题得证.
练习册系列答案
相关题目