Question

已知，其中是自然常数，

（Ⅰ）讨论时, 的单调性、极值；

（Ⅱ）求证：在（1）的条件下，;

（Ⅲ）是否存在实数，使的最小值是3，若存在，求出的值；若不存在，说明理由.

Answer 1

解：（Ⅰ），   

∴当时，，此时单调递减

当时，，此时单调递增 

∴的极小值为             

（Ⅱ）的极小值为1，即在上的最小值为1，

∴ ，             

令，，

当时，，在上单调递增

∴ 

∴在（1）的条件下，        

（Ⅲ）假设存在实数，使（）有最小值3，

                

① 当时，在上单调递减，，（舍去），所以，此时无最小值.    

②当时，在上单调递减，在上单调递增

，，满足条件.

③ 当时，在上单调递减，，（舍去），所以，此时无最小值.

综上，存在实数，使得当时有最小值3.