题目内容
【题目】已知函数
.
(1)试判断函数
的单调性;
(2)设
,求
在
上的最大值;
(3)试证明:对任意的
,不等式
成立.
【答案】(1)函数
在
上单调递增,在
上单调递减(2)
(3)见解析
【解析】
(1)先求导,再根据导数和函数的单调性的关系即可求出;(2)根据函数的单调性的关系,分类讨论即可;(3)根据(1)知当
时,
,根据导数和函数的最值即可证明.
(1)函数
的定义域是
.由已知
.
令
,得
.
因为当
时,
;
当
时,
.
所以函数
在
上单调递增,在
上单调递减.
(2)由1问可知当
,即
时,
在
上单调递增,
所以
.
当
时,
在
上单调递减,所以
.
当
,即
时,
.
综上所述,![]()
(3)由(1)问知当
时
.
所以在
时恒有
,
即
,当且仅当
时等号成立.
因此对任意
恒有
.
因为
,
,所以
,即
.
因此对任意
,不等式
.
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