
【知識(shí)拓展】一般地,對(duì)于函數(shù)的定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上的不同
的任意兩個(gè)自變量的值,
①總有(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào)),
則函數(shù)在 SKIPIF 1 < 0 上是凸函數(shù),其幾何意義:函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的圖象上的
任意兩點(diǎn)所連的線段都不落在圖象的上方. SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)
遞減, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為凸函數(shù);
②總有(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào)),
則函數(shù)在 SKIPIF 1 < 0 上是凹函數(shù),其幾何意義:函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的圖象上的
任意兩點(diǎn)所連的線段都不落在圖象的下方. SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為凹函數(shù).
1.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),若關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 恒成立,令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)有(1)知 SKIPIF 1 < 0 時(shí),有 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
= 1 \* GB3 ①要證 SKIPIF 1 < 0 ,可證 SKIPIF 1 < 0 ,只需證 SKIPIF 1 < 0 ,易證 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
= 2 \* GB3 ②要證 SKIPIF 1 < 0 ,可證 SKIPIF 1 < 0 ,
易證 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上所述,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明: SKIPIF 1 < 0 .
2.設(shè)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),求 SKIPIF 1 < 0 的極值;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明: SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
【解析】(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減;
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處取得極大值 SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 無(wú)極小值;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,下面證 SKIPIF 1 < 0 ,即證 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是減函數(shù);在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是增函數(shù).
所以 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是增函數(shù);在 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是減函數(shù),
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
3.設(shè)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)判斷函數(shù) SKIPIF 1 < 0 零點(diǎn)的個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由;
(2)記 SKIPIF 1 < 0 ,討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【解析】(1)由題意得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增;
又 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (e) SKIPIF 1 < 0 ,故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)存在零點(diǎn),
SKIPIF 1 < 0 的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是1;
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),由 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 (舍取負(fù)值),
SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞減, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增,
綜上, SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減, SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增;
(3)由題意得: SKIPIF 1 < 0 ,問(wèn)題等價(jià)于 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,若記 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增, SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
即當(dāng) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立時(shí),必有 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
①若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),由(2)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞減, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增,
故 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,即存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 不恒成立;
②若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增,
故 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
綜上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
4.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
(2)求證:當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,
所以當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 恒成立,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)證明:由(1)可知, SKIPIF 1 < 0 恒成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以要證 SKIPIF 1 < 0 ,只需證明 SKIPIF 1 < 0 成立即可,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
故當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
5.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,曲線 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求證: SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求證: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的定義域?yàn)?SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以該切線方程為 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)知:當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
化簡(jiǎn)可得 SKIPIF 1 < 0 ,得證.
6.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間;
(2)證明: SKIPIF 1 < 0 .
【解答】(1)依題意, SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)遞增區(qū)間為 SKIPIF 1 < 0 ,單調(diào)遞增區(qū)間為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)證明:要證 SKIPIF 1 < 0 成立,只需證 SKIPIF 1 < 0 成立,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
又由(1)可得在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,故不等式得證.
7.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 為常數(shù))是實(shí)數(shù)集 SKIPIF 1 < 0 上的奇函數(shù),其中 SKIPIF 1 < 0 為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(Ⅰ)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(Ⅱ)討論關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 的根的個(gè)數(shù).
【解答】(Ⅰ) 因?yàn)楹瘮?shù) SKIPIF 1 < 0 為常數(shù))是實(shí)數(shù)集 SKIPIF 1 < 0 上的奇函數(shù),
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
顯然 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 是實(shí)數(shù)集 SKIPIF 1 < 0 上的奇函數(shù);
(Ⅱ)由(Ⅰ)得 SKIPIF 1 < 0 ,方程可轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為增函數(shù),
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為減函數(shù),
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為減函數(shù),在 SKIPIF 1 < 0 上為增函數(shù),
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
所以當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程無(wú)解,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程有一個(gè)根,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程有兩個(gè)根,
綜上得:
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程無(wú)解,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程有一個(gè)根,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),方程有兩個(gè)根.
8.設(shè)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)判斷函數(shù) SKIPIF 1 < 0 零點(diǎn)的個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由;
(2)記 SKIPIF 1 < 0 ,討論 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)性;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【解答】解:(1)由題意得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增;又 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (e) SKIPIF 1 < 0 ,
故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)存在零點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是1;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),由 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 (舍取負(fù)值),
SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞減, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增,
綜上, SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,
SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞減,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增;
(3)由題意得: SKIPIF 1 < 0 ,
問(wèn)題等價(jià)于 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
若記 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增,
SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即當(dāng) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立時(shí),必有 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
①若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),由(2)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞減, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 遞增,
故 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,即存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 不恒成立;
②若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 遞增,故 SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
綜上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
9.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),求 SKIPIF 1 < 0 的單調(diào)區(qū)間與極值;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
注意到 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 都是增函數(shù),于是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;故 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 取得極小值1, SKIPIF 1 < 0 無(wú)極大值. SKIPIF 1 < 0 (6分)
(2)方法一:當(dāng) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
故只需證明當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單增,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有唯一零點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;當(dāng) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
從而 SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 取得最小值.由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
方法二:先證不等式 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單減,在 SKIPIF 1 < 0 上單增,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單增,在 SKIPIF 1 < 0 上單減, SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
于是,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
注意到以上三個(gè)不等號(hào)的取等條件分別為: SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,它們無(wú)法同時(shí)取等,
所以,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
10.設(shè)函數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
(1)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),求函數(shù) SKIPIF 1 < 0 的極值點(diǎn);
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),證明: SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立.
【解析】(1)由題意得 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為增函數(shù);當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上為減函數(shù);
所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的極大值點(diǎn),無(wú)極小值點(diǎn)
(2)證明:令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,
所以函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上最多有一個(gè)零點(diǎn),
又因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (1) SKIPIF 1 < 0 ,所以存在唯一的 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 (c) SKIPIF 1 < 0 ,
且當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
即當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ;當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,從而 SKIPIF 1 < 0 (c) SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 (c) SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,兩邊取對(duì)數(shù)得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 (c) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (c) SKIPIF 1 < 0 ,從而證得 SKIPIF 1 < 0 .
11.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,求實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
(2)求證: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 等價(jià)于 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
記 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 不恒成立;
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞增, SKIPIF 1 < 0 不恒成立;
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 恒成立;
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上成立,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
12.已知函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若方程 SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)實(shí)數(shù)根 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,證明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , 則 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,故函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
所以函數(shù) SKIPIF 1 < 0 在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞減,在區(qū)間 SKIPIF 1 < 0 上單調(diào)遞增,
故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 的根為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
又函數(shù) SKIPIF 1 < 0 單調(diào)遞減,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
再者,設(shè) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 處的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
令,,
當(dāng)時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)時(shí),令 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
故函數(shù)在上單調(diào)遞增,
又,所以當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)的根為,則, 又函數(shù)單調(diào)遞增,故,故,
又,所.
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