Question

已知函数.

（Ⅰ）若，求函数的极值，并指出是极大值还是极小值；

（Ⅱ）若，求证：在区间上，函数的图像在函数的图像的下方.

Answer 1

解析：（Ⅰ）解由于函数f(x)的定义域为(0，＋∞)，       1分

当a＝－1时，f′(x)＝x－         2分

令f′(x)＝0得x＝1或x＝－1(舍去)，      3分

当x∈(0,1)时，f′(x)<0，  因此函数f(x)在(0,1)上是单调递减的，      4分

当x∈(1，＋∞)时，f′(x)>0，因此函数f(x)在(1，＋∞)上是单调递增的，   5分

则x＝1是f(x)极小值点，

所以f(x)在x＝1处取得极小值为f(1)=             6分

（Ⅱ）证明      设F(x)＝f(x)－g(x)＝x²＋ln x－x³，

则F′(x)＝x＋－2x²＝，      8分

当x>1时，F′(x)<0，                          9分

故f(x)在区间[1，＋∞)上是单调递减的，            10分

又F(1)＝－<0，         11分

∴在区间[1，＋∞)上，F(x)<0恒成立．即f(x)—g(x)<0恒成立

即f(x)<g(x)恒成立.

因此，

当a＝1时，在区间[1，＋∞)上，函数f(x)的图像在函数g(x)图像的下方． 12分