题目内容
【题目】已知函数
.
(Ⅰ)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)当
时,求证:
对任意
成立.
【答案】(1)
; (2)见解析.
【解析】
(Ⅰ)先求导数得到切线斜率,再求解切线方程;
(Ⅱ)通过求解
的最小值来比较大小.
(Ⅰ)因为![]()
所以![]()
当
时,![]()
所以
,而![]()
曲线
在
处的切线方程为![]()
化简得到![]()
(Ⅱ)法一:
因为
,令![]()
得![]()
当
时,
,
,
在区间
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
| 0 |
| 0 |
|
|
| 极大值 |
| 极小值 |
|
所以
在
上的最小值为
中较小的值,
而
,所以只需要证明![]()
因为
,所以![]()
设
,其中
,所以![]()
令
,得
,
当
时,
,
,
在区间
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
|
| 极小值 |
|
所以
在
上的最小值为
,而![]()
注意到
,所以
,问题得证
法二:
因为“对任意的
,
”等价于“对任意的
,
”
即“
,
”,故只需证“
,
”
设
,所以![]()
设
,![]()
令
,得![]()
当
时,
,
,
在区间
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
|
| 极小值 |
|
所以
上的最小值为
,而![]()
所以
时,
,所以
在
上单调递增
所以![]()
而
,所以
,问题得证
法三:
“对任意的
,
”等价于“
在
上的最小值大于
”
因为
,令![]()
得![]()
当
时,
,
,
在在
上的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
| 0 |
| 0 |
|
|
| 极大值 |
| 极小值 |
|
所以
在
上的最小值为
中较小的值,
而
,所以只需要证明![]()
因为
,所以![]()
注意到
和
,所以![]()
设
,其中![]()
所以![]()
当
时,
,所以
单调递增,所以![]()
而![]()
所以
,问题得证
法四:
因为
,所以当
时,![]()
设
,其中![]()
所以![]()
所以
,
,
的变化情况如下表:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
练习册系列答案
相关题目
|