Question

（本小題滿分14分）已知函數(shù)（a為常數(shù)），曲線y＝f（x）在與y軸的交點(diǎn)A處的切線斜率為－1．

（Ⅰ）求a的值及函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；

（Ⅱ）證明：當(dāng)時(shí)，；

（Ⅲ）證明：當(dāng)時(shí)，．

Answer 1

（Ⅰ） 函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增；

（Ⅱ） 詳見(jiàn)解析；（Ⅲ）詳見(jiàn)解析．

【解析】

試題分析：（Ⅰ）先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，得．然后由題設(shè)列方程確定 的值并進(jìn)一步利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；

（Ⅱ） 令，則 ，結(jié)合（I）的結(jié)果證明即可; （Ⅲ）構(gòu)造函數(shù) 結(jié)合（II）的結(jié)果，利用導(dǎo)數(shù)證明，從而有即，由此構(gòu)造一組不等式證明結(jié)論成立．

試題解析：【解析】
（Ⅰ）由，得．

又，所以．所以，．

由，得．

所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增． （4分）

（Ⅱ）證明：由（Ⅰ）知．

所以，即，．

令，則．

所以在上單調(diào)遞增，所以，即． （8分）

（Ⅲ）首先證明：當(dāng)時(shí)，恒有．

證明如下：令，則．

由（Ⅱ）知，當(dāng)時(shí)，，所以，所以在上單調(diào)遞增，

所以，所以．

所以，即．

依次取，代入上式，則

，

，

．

以上各式相加，有

所以，

所以，即． （14分）

另【解析】
用數(shù)學(xué)歸納法證明（略）

考點(diǎn)：1、導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)性質(zhì)中的應(yīng)用．2、構(gòu)造函數(shù)證明不等式．