题目内容

【题目】已知函数.

(1)讨论的单调性;

(2)求证:当时,.

【答案】(1)见解析(2)见解析

【解析】

(1)根据题意,对函数求导,利用导数研究函数单调性问题,分情况讨论函数单调性;

(2)解法一:转化思想,等价于设,只须证当时,成立,即可证明.

解法二:导出的不等式,要证,只须证;

解法三:同解法二,只须证,构造函数,运用放缩法,证明不等式;

解法四:要证,只须证.因为,所以()所以只须证,即证;

解法五:要证,只须证,结合解法四的放缩法,因为,所以()再结合解法三的放缩法,又 ,即可证明.

解法一:(1)函数的定义域为,

.

当时,在恒成立,故在单调递增.

当时,由得.

当时,;当时,.

所以在单调递增,在单调递减.

综上,当时,在单调递增.

当时,在单调递增,在单调递减.

(2)由,等价于.

设,只须证当时,成立.

因为,

由,得有异号两根,令其正根为,

则,从而.

当时,,单调递增;

当时,,单调递减.

所以的最大值为,

令,则,,

所以.

所以.

所以,所以当时,.

解法二:(1)同解法一.

(2)要证,只须证.①

设,则

令,则,在单调递减,

又,,

所以存在惟一的,使.

当时,,从而,单调递增;

当时,,,单调递减.

所以的最大值为,

因为,所以,所以,

又,所以①式成立,所以当时,.

解法三:(1)同解法一.

(2)要证,只须证.①

令,则,

当时,,单调递减;

当时,,单调递增;

所以,所以.

所以,

要证①式成立,只须证.②

设,则

当时,,单调递增;

当时,,单调递减.

所以的最大值为,

又,所以②式成立,

所以当时,.

解法四:(1)同解法一.

(2)要证,只须证.

因为,所以()

所以只须证,即证.①

设,

则(),

当时,,单调递增;

当时,,单调递减;

所以,所以①式成立,

所以当时,.

解法五:(1)同解法一.

(2)要证,只须证.

因为,所以()

又(证明过程见解法三,考生未写出证明过程扣1分)

所以只须证,即证,这显然成立.

所以当时,.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网