【題目】已知,函數(shù),且曲線處的切線與直線垂直.

(I)求函數(shù)在區(qū)間上的極大值;

(II)求證:當(dāng)時(shí),

【答案】(I)極大值 (II)證明見(jiàn)解析

【解析】

(I)先根據(jù)條件解出,代入解析式可得,求導(dǎo)分析單調(diào)性即可求出極大值. (II)轉(zhuǎn)化得到,對(duì)不等式兩邊分別求最值比較大小.

I)由題意,得直線的斜率為,

即曲線處的切線的斜率為,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)

所以,解得

所以

,所以,當(dāng)時(shí),

當(dāng) 時(shí), ;當(dāng) 時(shí), ;

所以函數(shù) 在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,

所以函數(shù)在區(qū)間上有唯一的極大值

(Ⅱ)由題得,即證明 ,

設(shè),得

當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,

當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在區(qū)間 上單調(diào)遞減,

所以當(dāng) 時(shí),取最大值 ,

再令 ,則 ,

所以

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1)討論的單調(diào)性;

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2)若,,求二面角的余弦值.

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(1)證明:平面

(2)若,求直線與平面所成角的正弦值.

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