21. 本小题主要考查函数导数的概念与计算,利用导数研究函数的单调性、极值和证明不等式的方法,考查综合运用有关知识解决问题的能力.本小题满分14分.
(Ⅰ)解:根据求导法则有
,
故
,
于是
,
列表如下:
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2 |
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0 |
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极小值 |
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故知
在
内是减函数,在
内是增函数,所以,在
处取得极小值
.
(Ⅱ)证明:由
知,
的极小值
.
于是由上表知,对一切
,恒有
.
从而当
时,恒有
,故
在
内单调增加.
所以当
时,
,即
.
故当
时,恒有
.