题目内容

【题目】已知函数.

(1)试讨论的单调性;

(2)若有两个极值点, ,且,求证: .

【答案】(1)见解析(2)见解析

【解析】试题分析:(1)求导, ,讨论两种情况即可得解(2), 由题意, 是方程的两个根,所以,① ,②联立①②得出,所以令,所以, ,因此只需证明当时,不等式 成立即可,即不等式成立,构造差函数研究单调性即可得证.

试题解析:

(1)函数的定义域为, ,

令, ,

当时,解得,此时在上恒成立,

故可得在上恒成立,即当时, 在上单调递增.

当时,解得或,

方程的两根为和,

当时,可知, ,此时在上, 在上单调递增;

当时,易知, ,此时可得在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.

综上可知,当时, 在上单调递增;

当时, 在区间和区间上单调递增,在区间上单调递减.

(2),

,由题意, 是方程的两个根,所以,①

,②

①②两式相加可得,③

①②两式相减可得,④

由③④两式消去可得,

所以,

设,因为,所以,所以, ,

因此只需证明当时,不等式 成立即可,即不等式成立.

设函数,由(1)可知, 在上单调递增,故,即证得当时, ,亦即证得,

所以,即证得.

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