【題目】設函數(shù) .

(Ⅰ)討論函數(shù)的單調(diào)性;

(Ⅱ)若函數(shù)的極大值點為,證明:.

【答案】(Ⅰ)答案見解析;(Ⅱ)證明見解析.

【解析】分析:的定義域為,,據(jù)此分類討論可得:當時,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增;當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.

Ⅱ)由(Ⅰ)知,原問題等價于證明.構(gòu)造函數(shù) ,結(jié)合導函數(shù)的特征再次構(gòu)造函數(shù),結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)即可證得題中的結(jié)論.

詳解:的定義域為,

時,,則函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增;

時,由,由.

所以,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;

時,由,由,

所以,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減.

綜上所述,當時,函數(shù)在區(qū)間單調(diào)遞增;

時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增;

時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.

Ⅱ)由(Ⅰ)知時,解得.,

要證,即證,即證:.

,則 .

,易見函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.

,

所以在區(qū)間上存在唯一的實數(shù),使得

,且,.

上遞減,在上遞增.

.

, .

成立,即成立.

練習冊系列答案
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