题目内容
已知函数(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间及其极值;
(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有
【答案】分析:(Ⅰ)求出f′(x)=0时x的值,然后讨论x的取值来决定导函数的正负判断函数的单调区间即可得到函数极值.
(Ⅱ)由
恒成立则有
,即函数
的最小值大于等于函数
的最大值证出即可.
解答:解:(Ⅰ)f′(x)=
=0,解得x=e,
又x∈(0,+∞),
当x>e时,f′(x)<0,函数为减函数;当0<x<e时,f′(x)>0,函数为增函数.
所以f(x)的极大值为
;
(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),
都有
成立则有
,
由(Ⅰ)知,f(x)的最大值为
,
并且
成立,当且仅当x=1时成立,
函数
的最小值大于等于函数
的最大值,
但等号不能同时成立.
所以,对一切x∈(0,+∞),都有
成立.
点评:考查学生利用导数研究函数极值的能力,以及不等式恒成立条件的理解能力.
(Ⅱ)由
解答:解:(Ⅰ)f′(x)=
又x∈(0,+∞),
当x>e时,f′(x)<0,函数为减函数;当0<x<e时,f′(x)>0,函数为增函数.
所以f(x)的极大值为
(Ⅱ)证明:对一切x∈(0,+∞),
都有
由(Ⅰ)知,f(x)的最大值为
并且
函数
但等号不能同时成立.
所以,对一切x∈(0,+∞),都有
点评:考查学生利用导数研究函数极值的能力,以及不等式恒成立条件的理解能力.
练习册系列答案
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已知函数
.
(1)求
的最小值;
(2)当函数自变量的取值区间与对应函数值的取值区间相同时,这样的区间称为函数的保值区间.设
,试问函数
在
上是否存在保值区间?若存在,请求出一个保值区间;若不存在,请说明理由.
已知函数
的定义域为
,若
在
上为增函数,则称
为“一阶比增函数”;若
在
上为增函数,则称
为“二阶比增函数”.我们把所有“一阶比增函数”组成的集合记为
,所有“二阶比增函数”组成的集合记为
.
(Ⅰ)已知函数
,若
且
,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)已知
,
且
的部分函数值由下表给出,
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求证:
;
(Ⅲ)定义集合![]()
请问:是否存在常数
,使得
,
,有
成立?若存在,求出
的最小值;若不存在,说明理由.