Question

【題目】已知函數．

（1）若，求的單調區間；

（2）證明：（i）；

（ii）對任意，對恒成立．

Answer 1

【答案】（1）的單調遞增區間為，，的單調遞減區間為. （2）（i）證明見解析（ii）證明見解析

【解析】

（1）將代入函數解析式，并求得導函數，由導函數的符號即可判斷的單調區間；

（2）（i）構造函數并求得，利用的單調性求得最大值，即可證明不等式成立.；（ii）由（i）可知將不等式變形可得成立，構造函數，因式分解后解一元二次不等式即可證明對恒成立．

（1）若，（），

令，得或， 則的單調遞增區間為，.

令，得，則的單調遞減區間為.

（2）證明：（i）設，

則（），

令，得；

令，得.

故，

從而，即.

（ii）函數

由（i）可知

即，所以，當時取等號；

所以當時，則

若，令

則，

當時，.

則當時，，

故對任意，對恒成立.