题目内容
设函数
.
(I)求函数
的最小值;
(Ⅱ)若
,且
,求证:
;
(Ⅲ)若
,且
,
求证:
.
(I)求函数
(Ⅱ)若
(Ⅲ)若
求证:
解:(I)
,

令
,得
,所以
在
递减,在
递增.
所以
.
(Ⅱ)


由(I)知当
时,
,
又
,
,∴
∴
.
(Ⅲ)用数学归纳法证明如下:1°当
时,由(Ⅱ)可知,不等式成立;
2°假设
(
)时不等式成立,
即若
,且
时,
不等式
成立
现需证当
(
)时不等式也成立,
即证:若
,且
时,不等式
成立.
证明如下:设
,则


......①
同理
.....②
由①+②得:

又由(Ⅱ)令
,则
,其中
,
则有
∴
∴

∴当
时,原不等式也成立.
综上,由1°和2°可知,对任意的
原不等式均成立.
令
所以
(Ⅱ)
由(I)知当
又
∴
(Ⅲ)用数学归纳法证明如下:1°当
2°假设
即若
不等式
现需证当
即证:若
证明如下:设
同理
由①+②得:
又由(Ⅱ)令
则有
∴
∴当
综上,由1°和2°可知,对任意的
略
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