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精英家教網 > 高中數學 > 題目詳情

【題目】已知函數,,令.

(Ⅰ)研究函數的單調性;

(Ⅱ)若關于的不等式恒成立,求整數的最小值;

(Ⅲ),正實數,滿足,證明:.

【答案】(1) 的單增區間為.

(2)2.

(3)見解析.

【解析】分析:(1)先求函數的定義域,然后求導,通過導數大于0得到增區間;

(2)不等式恒成立問題轉化為函數的最值問題,應先求導數,研究函數的單調性,然后求函數的最值;

(3)聯系函數的單調性,然后證明即可,注意對函數的構造.

詳解:(1),,

,得,又,所以,所以的單增區間為.

(2)方法一:令,

所以.

時,因為,所以.所以上是遞增函數,

又因為,

所以關于的不等式不能恒成立.當時,

.

,得,所以當時,;當時,.

因此函數是增函數,在是減函數.

故函數的最大值為.令,因為,,又因為上是減函數,所以當時,.所以整數的最小值為.

方法二:(2)由恒成立,得上恒成立.

問題等價于上恒成立.令,只要.因為

,令,得.設,因為,所以上單調遞減,不妨設的根為.當時,;當時,.所以上是增函數;在上是減函數.

所以.因為

所以.此時,.所以,即整數的最小值為.

(3)當時,,,即

從而

,則由得,可知在區間上單調遞減,在區間上單調遞增.所以,所以,即成立.

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同步練習冊答案
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