题目内容
(本小题满分14分)已知函数
对于任意
都有
且当
时,有
。
(1) 判断
的奇偶性与单调性,并证明你的结论;
(2) 设不等式
对于一切
恒成立,求整数
的最小值。
(1) 判断
(2) 设不等式
解:(1)令
,得
,解得
令
得
,
所以,
是奇函数。 ………………………3分
设
,则
,由条件得
,
因此,
所以,
在
上为减函数。 ………………………6分
(2)由
,得
,因此,
,所以原不等式可化为
;
①当
时,由数学归纳法可证得
下面用数学归纳法证明
。(
)
ⅰ。当
时,左边=
=右边,等式成立。
ⅱ。假设
时等式成立,即
。
当
时,

这说明当
时等式也成立。
根据ⅰ、ⅱ可知,对任意
,均有
成立。
②当
时,
式显示成立;
③当
时,由奇函数性质可证明
式也成立;
所以,有
,
由单调性得
,对于
恒成立。………………10分
解法一:由
恒成立,令
。
由基本不等式可得
,因此
,
又由
,得
。 ………………14分
解法二:设
,
对于
恒成立。
①若
,此时
无解;
②若
。
③若
。
综上可得:
又
,所以
。 ………………14分
解法三:由已知易得
,令
,得
,因此
,即
,又由于
可取到
,所以
。 ………………14分
令
所以,
设
因此,
所以,
(2)由
①当
下面用数学归纳法证明
ⅰ。当
ⅱ。假设
当
这说明当
根据ⅰ、ⅱ可知,对任意
②当
③当
所以,有
由单调性得
解法一:由
由基本不等式可得
又由
解法二:设
①若
②若
③若
综上可得:
解法三:由已知易得
略
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