Question

【題目】已知函數(shù)

（1）若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；

（2）當(dāng)，（）時(shí)，求證：；

（3）若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)，，求證：（e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）；（2）見解析；（3）見解析

【解析】

(1)由題意可知在上恒成立，通過參變分離可知恒成立，結(jié)合導(dǎo)數(shù)可求出的最大值，從而可求出實(shí)數(shù)a的取值范圍.

(2)由(1)可知，從而可知，結(jié)合累加法可知，進(jìn)而可證出.

(3)由題意可知有兩個(gè)相異實(shí)根，，進(jìn)而可知，結(jié)合導(dǎo)數(shù)證明在成立，從而可知，進(jìn)而可知.

解：(1)，若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，

則在上恒成立，即在上恒成立，

即區(qū)間上恒成立，所以.

令，則，

因?yàn)?/span>，所以，所以，在上單調(diào)遞減，

所以，故，所以實(shí)數(shù)a的取值范圍a.

(2)由(1)可知，當(dāng)時(shí)，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，

所以，當(dāng)時(shí)，，則當(dāng)時(shí)有，

即.因?yàn)楫?dāng)時(shí)，所以時(shí)，

，，

，……，，

所以

，

即，所以.

(3)若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn)，，不妨設(shè)，

即有兩個(gè)相異實(shí)根，，且.

從而有，將上兩式相加得：.

將上兩式相減得：，從而，

即，即得，

要證明，也就是證明，即，

也就是證明，令，只需證明，

由，知，因此只需證明

令，則，

所以在區(qū)間上單調(diào)遞增，又因?yàn)?/span>，

因此在區(qū)間上恒成立.

所以，當(dāng)時(shí)，成立，所以有成立，從而.