Question

【題目】已知函數(shù).

（1）當(dāng)時，求證：；

（2）若不等式在上恒成立，求實數(shù)的取值范圍.

Answer 1

【答案】（1）證明見解析；（2）

【解析】

（1）構(gòu)造函數(shù)，對函數(shù)求導(dǎo)，從而得到函數(shù)的最大值，則不等式獲證；（2）先對函數(shù)求導(dǎo)，再對參數(shù)分類討論，分別求得函數(shù)在上的最大值，將不等式恒成立問題轉(zhuǎn)化為的最大值小于或等于0，即可得到實數(shù)的取值范圍.

解：（1）易知函數(shù)的定義域為.

設(shè)，

則，

所以在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

所以在處取得最大值，

所以，

所以.

（2）因為，所以.

①當(dāng)時，在上單調(diào)遞減，

所以當(dāng)時，，所以滿足題意.

②當(dāng)時，令，則，

所以當(dāng)時，，當(dāng)時，，

所以在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

所以在處取得最大值.

當(dāng)，即時，在上單調(diào)遞增，

所以當(dāng)時，，不符合題意.

當(dāng)，即時，在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

所以當(dāng)時，.

設(shè)，則.

當(dāng)時，，所以在上單調(diào)遞增，

所以當(dāng)時，，不滿足題意.

當(dāng)，即時，在上單調(diào)遞減，

所以當(dāng)時，，所以滿足題意.

綜上所述，的取值范圍為.