Question

【題目】已知函數(shù)，，．

（1）當(dāng)時(shí)，求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（2）若函數(shù)在區(qū)間上的最小值是，求的值；

（3）設(shè)是函數(shù)圖象上任意不同的兩點(diǎn)，線段的中點(diǎn)為，直線的斜率為，證明：.

Answer 1

【答案】（1）函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間是；（2）；（3）見解析.

【解析】

試題（1）求出的導(dǎo)數(shù)，導(dǎo)數(shù)大于，即可求函數(shù)的增區(qū)間；

（2）對(duì)進(jìn)行分類討論，分別求出各種情況下的函數(shù)在上的最小值令其為，解方程求得的值；

（3）對(duì)于當(dāng)時(shí)，先把具體出來，然后求導(dǎo)函數(shù)，得到，在利用斜率公式求出過這兩點(diǎn)的斜率公式，利用構(gòu)造函數(shù)并利用構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性比較大小．

試題解析： （1）解：，則，，

∴函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間是；

（2）解：在上，分如下情況討論：

1．當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞增，其最小值為，這與函數(shù)在上的最小值是相矛盾；

2．當(dāng)時(shí)，函數(shù)在單調(diào)遞增，其最小值為，同樣與最小值是相矛盾；

3．當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上有，單調(diào)遞減，在上有，單調(diào)遞增，

∴函數(shù)的最小值為，得．

4．當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上有，單調(diào)遞減，其最小值為，與最小值是相矛盾；

5．當(dāng)時(shí)，顯然函數(shù)在上單調(diào)遞減，其最小值為，與最小值是相矛盾．

綜上所述，的值為．

（3）證明：當(dāng)時(shí)，,

又,不妨設(shè)，要比較與的大小，

即比較與的大小，又因?yàn)?/span>，

所以即比較與的大�。�

令，則∴在上是增函數(shù)．

又，∴，，即．