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【題目】選修4-5:不等式選講

已知函數

(1)討論函數的單調性;

(2)當時,正數滿足,證明: .

【答案】(1) 當時,在區間上單調遞增,當時,在單調遞增,在單調遞減.

(2)證明見解析.

【解析】分析:(1)分析單調性首先確定定義域,然后求導得,再確定分子的符號即可得出單調性,此時二次函數的對稱軸未知所以可結合二次函數圖形進行分析討論;(2)因為當時,,由(1)可知在區間上單調遞增.又易知,且,不妨設,要證,只需證,只需證,即證,即證.構造函數.分析函數單調性求出最值即可.

詳解:

(1)解:的定義域為

.

①當時,

所以恒成立,則在區間上單調遞增.

②當時,,令,得.

(i)當時,

所以恒成立,則在區間上單調遞增.

(ii)當時,.

,函數單調遞增;

,函數單調遞減;

,函數單調遞增.

綜上所述:當時,在區間上單調遞增.當時,在單調遞增;在單調遞減.

(2)證明:當時,,由(1)可知在區間上單調遞增.

又易知,且,不妨設

要證,只需證

只需證,即證

即證.

構造函數.

所以

.

時,,所以函數在區間上單調遞增,

.

所以得證,從而.

練習冊系列答案
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