Question

【題目】已知函數(shù).

（Ⅰ）若在存在最小值，求的取值范圍；

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，證明： .

Answer 1

【答案】（1）在上無(wú)最小值.（2）見(jiàn)解析

【解析】試題分析：（Ⅰ）對(duì)函數(shù) 求導(dǎo)，分情況討論單調(diào)性，當(dāng)有最小值時(shí)，求出實(shí)數(shù)的范圍；（Ⅱ）本題分兩部分證明，先證明 ，由（Ⅰ）的討論容易得到，再證明 ，這是構(gòu)造函數(shù) ，求導(dǎo)得出函數(shù)在上為增函數(shù)，所以 ，就可證明，結(jié)合和，便可得出結(jié)論.

試題解析（Ⅰ）解： ，

令，解得： 或.

（1）當(dāng)時(shí)，即，由知， ，

故在上單調(diào)遞增，從而在上無(wú)最小值.

（2）當(dāng)時(shí)，又，故，

當(dāng)時(shí)， ，當(dāng)時(shí)， ，

從而在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，

從而在處取得最小值，所以時(shí)， 存在最小值.

綜上所述： 在存在最小值時(shí)， 的取值范圍為.

（Ⅱ）證明：由（Ⅰ）知， 時(shí)， 在上單調(diào)遞增；

于是時(shí)， ，即時(shí)， .①

下證： ，

令，則，故，

由于，所以，從而在上單調(diào)遞增，

于是，從而在上單調(diào)遞增，

故，所以，②

由于，所以①②可得： ，

即： .