已知函數
.
(1)求證:
;
(2)若
對
恒成立,求
的最大值與
的最小值.
(1)詳見解析;(2)
的最大值為
,
的最小值為1.
解析試題分析:(1)求
,由
,判斷出
,得出函數
在
上單調遞減,從而
;(2)由于
,“
”等價于“
”,“
”等價于“
”,令
,則
,對
分
;
;
進行討論,
用導數法判斷函數
的單調性,從而確定當
對
恒成立時
的最大值與
的最小值.
(1)由
得
,
因為在區間
上
,所以,
在區間
上單調遞減,
從而
.
(2)當
時,“
”等價于“
”,“
”等價于“
”,
令
,則
,
當
時,
對任意
恒成立,
當
時,因為對任意
,
,所以
在區間
上單調遞減,從而
對任意
恒成立.
當
時 ,存在唯一的
使得
,
、
在區間
上的情況如下表: