【題目】已知函數(shù)

(1)試討論的單調(diào)性;

(2)證明:對于正數(shù),存在正數(shù),使得當時,有;

(3)設(shè)(1)中的的最大值為,求得最大值.

【答案】(1)證明過程如解析;(2)對于正數(shù),存在正數(shù),使得當時,有;(3)的最大值為

【解析】試題分析】(1)先對函數(shù)進行求導(dǎo),再對導(dǎo)函數(shù)的值的符號進行分析,進而做出判斷;(2)先求出函數(shù)值 ,進而分兩種情形進行分析討論,推斷出存在使得,從而證得當時,有成立;(3)借助(2)的結(jié)論上有最小值為,然后分兩種情形探求的解析表達式和最大值。

證明:(1)由于 ,且,

上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.

(2)因為

時,取.此時,當時,有成立.

時,由于,

故存在使得

此時,當時,有成立.

綜上,對于正數(shù),存在正數(shù),使得當時,有

(3)由(2)知上的最小值為

時, ,則是方程滿足的實根,

滿足的實根,

所以

上單調(diào)遞增,故

時, ,由于,

.此時,

綜上所述, 的最大值為

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