Question

设．
（1）若，求最大值；
（2）已知正数，满足.求证：；
（3）已知，正数满足.证明:．

Answer 1

（1）；（2）详见解析；（3）详见解析.

试题分析：（1）先求函数的定义域，利用分式的求导法则求，令，分别求函数的增区间与减区间，可求得函数的极大值，从而求得函数的最大值；
（2）构造函数，利用导数法证明在在上递增，在上递减.由于函数的极大值为，时，
由,得出，
从而证明结论成立. 
（3）由数学归纳法证明.用数学归纳法证明的一般步骤是(1)证明当时命题成立；(2)假设当且时命题成立，证明当时命题成立. 由(1)，(2)可知，命题对一切正整数都成立. 一般的与正整数有关的等式、不等式可考虑用数学归纳法证明.
试题解析：（1），
时，，当时，，
即在上递增，在递减.故时，
有.                   4分
（2）构造函数，
则
易证在在上递增，在上递减.
时，有.
,即，
即证.                           8分
（3）利用数学归纳法证明如下：
当时，命题显然成立；
假设当时，命题成立，即当时，
.
则当，即当时，
，
又假设
，
即



=.
这说明当时，命题也成立.
综上①②知，当，正数满足.                   14分