题目内容
【题目】已知函数
,其中e是自然对数的底数
(1)若
,求
的最小值;
(2)记f(x)的图象在
处的切线的纵截距为
,求
的极值;
(3)若
有2个零点
,求证:
.
【答案】(1)2(2)极大值1,无极小值.(3)见解析
【解析】
(1)利用基本不等式求解即可.
(2)利用导数的几何意义可得
的图象在
处的切线方程,进而求得截距
,再求导分析单调性与极值即可.
(3)讨论单调性可得
,再设
,再根据零点可知
,
,继而化简可得
,
.将原不等式转换为证明
,再构造函数求导分析单调性与最小值证明即可.
(1)因为
,
当且仅当
时等号成立,所以
的最小值为2.
(2)因为
,所以
.
因为
,
所以
的图象在
处的切线方程为
.
令
,得
,
所以
,
所以当
时,
,故
单调递增;
当
时,
.故
单调递减.
所以当
时,h(t)取到极大值,为1,无极小值.
(3)因为
,
所以当
时,
,故
单调递增,
所以
至多有1个零点,故
.
因为
,
所以
,故
.
因为
,所以
.
设
.
因为
,
,
两式相除得
,
所以
,
解得
,
.
要证
,
即证
,
即证
,
即证
.
设
,
则![]()
故
单调递增,
所以
,
因此原命题得证.
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