Question

【題目】已知函數(shù)

（1）討論函數(shù)的單調(diào)性；

（2）若，其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，求證：函數(shù)有2個(gè)不同的零點(diǎn)；

（3）若對(duì)任意的恒成立，求實(shí)數(shù)的最大值.

Answer 1

【答案】(1) 在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減. (2)證明見(jiàn)解析； (3)2

【解析】

（1）求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)導(dǎo)數(shù)值的符號(hào)，即可求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（2）由（1）的結(jié)論，求得函數(shù)的極大值，再結(jié)合實(shí)數(shù)與的關(guān)系，即可作出證明；

（3）設(shè)，求得，利用，求得函數(shù)在時(shí)單調(diào)遞增，進(jìn)而分和討論，即可求解，得到結(jié)論.

（1）由題意，函數(shù)，可得，

當(dāng)時(shí)，,在單調(diào)遞增；

當(dāng)時(shí)，令，則，令，則，

所以在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減.

（2）由（1）可知，當(dāng)時(shí)，函數(shù)的最大值為：

，

因?yàn)?/span>，所以，因此有，

因?yàn)?/span>，所以，因此當(dāng)時(shí)，函數(shù)有唯一零點(diǎn)；

因?yàn)?/span>，所以，，

故函數(shù)在時(shí)，必有唯一的零點(diǎn)，因此函數(shù)有2個(gè)不同的零點(diǎn)；

（3）設(shè)，，

，因?yàn)?/span>，所以函數(shù)在時(shí)單調(diào)遞增，

即

當(dāng)時(shí)，即，時(shí)，，函數(shù)在時(shí)單調(diào)遞增，因此有，即當(dāng)時(shí)，恒成立；

當(dāng)時(shí)，所以存在，使得，

即當(dāng)時(shí)，函數(shù)單調(diào)遞減，所以此時(shí)，

顯然對(duì)于當(dāng)時(shí)，不恒成立，

綜上所述，，所以實(shí)數(shù)的最大值為.