题目内容
【题目】已知函数
.
(Ⅰ)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)证明:
.
【答案】(Ⅰ)函数
的单调增区间为
,单调减区间为
;(Ⅱ)见解析.
【解析】试题分析:(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)不等式
等价于
,由(Ⅰ)
①, 所以原不等式等价于
,构造
求最值即可.
试题解析:(Ⅰ)函数
的定义域为
,
则
,解得
,所以
.此时,
,由
得
,
得
,
所以函数
的单调增区间为
,单调减区间为
.
(Ⅱ)不等式
等价于
,由(Ⅰ)
在
上的最大值为
,
所以
①,
令
,所以
,
,所以,
当
时,
,所以
在
上单调递增,所以
,所以
在
上单调递增,所以
,即
,
因为
,所以
,
所以,
时,
.
点晴:本题主要考查函数单调性,及不等式的证明问题.要求单调性,求导比较导方程的根的大小,解不等式可得单调区间,要证明不等式恒成立问题可转化为构造新函数证明新函数单调,只需要证明其导函数大于等于0(或者恒小于等于0即可),要证明一个不等式,我们可以先根据题意构造新函数,求其值最值即可.这类问题的通解方法就是:划归与转化之后,就可以假设相对应的函数,然后利用导数研究这个函数的单调性、极值和最值,图像与性质,进而求解得结果.
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