【題目】已知函數(shù).

(1)當(dāng)時(shí),討論的單調(diào)性;

(2)當(dāng)時(shí),若,證明:當(dāng)時(shí), 的圖象恒在的圖象上方;

(3)證明: .

【答案】(1)單調(diào)增區(qū)間為,減區(qū)間為;(2)詳見解析;(3)詳見解析.

【解析】試題分析(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;(2)時(shí), , ,設(shè),求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)推導(dǎo)出恒成立,由此能證明的圖象恒在圖象的上方;(3)由,設(shè),求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),從而,令,得,從而證明結(jié)論成立即可.

試題解析:(1)當(dāng)時(shí),,則,

,

的單調(diào)增區(qū)間為,減區(qū)間;

(2)當(dāng)時(shí),,令,

,

當(dāng)時(shí),,遞減;當(dāng)時(shí),,遞增。

,當(dāng)時(shí),,即恒成立,

所以的圖象恒在的圖象上方。

(3)由(2)知,即

,則,即,

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