题目内容
已知函数
,
.
(I)求函数
的单调区间;
(Ⅱ)当
时,函数
恒成立,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)设正实数
满足
,求证:
.
当
时,只有单调递增区间
;当
时,单调递增区间为
,
,单调递减区间为
.![]()
;
详见解析.
解析试题分析:
先求出
的导数,讨论
,利用导数的正负与函数单调性得关系求出单调区间;
当x>1时,函数f(x)>g(x)恒成立转化为
>0恒成立.结合第
问讨论的单调区间得出
的范围;
结合第
问,令
,
,所以
,再利用柯西不等式,
,其中由条件
.最后得证.
试题解析:(Ⅰ)易知
,定义域是
.
1分
由
的判别式![]()
①当
即
时,
恒成立,则
在
单调递增 2分
②当
时,
在
恒成立,则
在
单调递增 3分
③当
时,方程
的两正根为![]()
则
在
单调递增,
单调递减,
单调递增
综上,当
时,只有单调递增区间![]()
当
时,单调递增区间为
,![]()
单调递减区间为
5分
(Ⅱ)即
时,
恒成立
当
时,
在
单调递增 ∴当
时,
满足条件 7分
当
时,
在
单调递减
则
在
单调递减
此时
不满足条件
故实数
的取值范围为
9分
(Ⅲ)由(2)知,
在
恒成立
令
则
10分
∴
11分
又![]()
其中![]()
∴
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