题目内容
(本题满分14分)已知![]()
(1)证明:![]()
(2)若
在
恒成立,求
的最小值.
(3)证明:
图像恒在直线
的上方.
(1)详见解析;(2)
的最小值为
;(3)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)考虑利用导数考查
在
上的单调性,从而将问题转化为求
的最小值:
, 即
在
上单调递增;当
时,
,即结论成立;(2)分析可知,问题等价于求函数
在
上的值域,通过求导考查单调性即可知,
,要使
成立,只需
在
恒成立,构造函数
,再次利用导数考查单调性即可知
,从而
的最小值为
;(3)分析可知,问题等价于证明
在
上恒成立,故考虑利用导数考查函数
在
上的单调性,从而问题就等价转化为证明
.
试题解析:(1)∵
,∴
, 即
在
上单调递增, 2分
∴当
时,
,即结论成立; 3分(2)令
,则![]()
,
, 4分 ∴当
时,
,
要使
,只需
, 5分 要使
成立,只需
在
恒成立, 6分
令
,
,则
,由
,
当
时,
此时
,有
成立,
∴
满足条件,当
时,
,此时
,有
,不符合题意,舍去,
当
时,令
,得
,可得当
时,
,即
时,
,不符合题意舍去,综上,
, 9分
又∵
,∴
的最小值为
; 10分
(3)由题意只需证
,即证
在
上恒成立,
令
,
, 11分
,即
在
单调递增,
又∵
,∴
在
在唯一的解,记为
,
,
且
,即
, 12分
可得当
时,
,当
时,
,
∴只需最小值
, 13分
易得![]()
,
,∴
,∴结论得证. 14分
考点:利用导数考查函数的单调性.
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