Question

已知函數(shù)．
（1）求的單調(diào)區(qū)間；
（2）若在上恒成立，求所有實(shí)數(shù)的值；
（3）對任意的，證明：

Answer 1

（1）當(dāng)時(shí)，，減區(qū)間為；當(dāng)時(shí)，遞增區(qū)間為，遞減區(qū)間為；（2）；（3）詳見解析.

試題分析：（1）利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性，就是在定義域內(nèi)考慮 導(dǎo)函數(shù)的符號，先求導(dǎo)函數(shù)得，，令，得，討論根與定義域的關(guān)系，當(dāng)時(shí)，，減區(qū)間為；當(dāng)時(shí)，將定義域分段，分別考慮導(dǎo)函數(shù)的符號，即得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；（1）只需函數(shù)的最大值小于等于0即可，由（1）得，當(dāng)時(shí)，減區(qū)間為，且，故不滿足；當(dāng)時(shí)，，記，可求得，故，故；（3）由（2）得，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)，恒成立，即，又，結(jié)合起來證明即可.
試題解析：（1），                   1分
當(dāng)時(shí)，，減區(qū)間為                           2分
當(dāng)時(shí)，由得，由得               3分
∴遞增區(qū)間為，遞減區(qū)間為                           4分
（2）由（1）知：當(dāng)時(shí)，在上為減區(qū)間，而
∴在區(qū)間上不可能恒成立                           5分
當(dāng)時(shí)，在上遞增，在上遞減，
，令，                6分
依題意有，而，且
∴在上遞減，在上遞增，
∴，故                           9分
（3）由（2）知：時(shí)，且恒成立
即恒成立
則
                  11分
又由知在上恒成立，
∴        13分
綜上所述：對任意的，證明：                     14分