Question

已知函數(shù)。
（Ⅰ）若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間并比較與的大小關(guān)系
（Ⅱ）若函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線的傾斜角為，對(duì)于任意的，函數(shù)在區(qū)間上總不是單調(diào)函數(shù)，求的取值范圍；
（Ⅲ）求證：。

Answer 1

（I）的單調(diào)增區(qū)間為；減區(qū)間為,.
（II）.
（III）證明見(jiàn)解析.

試題分析：（I）通過(guò)求導(dǎo)數(shù)，解得增區(qū)間；解得減區(qū)間.
駐點(diǎn)處得到最小值，比較得到.
（II）通過(guò)確定，.
根據(jù)在區(qū)間上總不是單調(diào)函數(shù)，且，
得到，轉(zhuǎn)化成“對(duì)于任意的恒成立”
依據(jù)，求得的范圍.
解答本題的關(guān)鍵是將問(wèn)題加以轉(zhuǎn)化，應(yīng)用導(dǎo)數(shù)知識(shí)予以處理.
（III）利用時(shí)，，得到對(duì)一切成立.
從而應(yīng)用對(duì)乘積式中的各個(gè)因子進(jìn)行“放縮”，達(dá)到證明目的.
∴=.
試題解析：（I）當(dāng)時(shí).
令，解得；令，解得，
所以，的單調(diào)增區(qū)間為；減區(qū)間為
所以，所以.
（II）∵
∴，得
∴，.
∵在區(qū)間上總不是單調(diào)函數(shù)，且，
∴
由題意知：對(duì)于任意的恒成立，
所以有，∴
（III）證明如下：由（1）可知
當(dāng)時(shí)，，即，
∴對(duì)一切成立，
∵，則有，∴，
∴=.
故.