Question

已知函數(shù) 的定義域是 ， 是 的導(dǎo)函數(shù)，且 在上恒成立
（Ⅰ）求函數(shù) 的單調(diào)區(qū)間。
（Ⅱ）若函數(shù) ，求實(shí)數(shù)a的取值范圍
（Ⅲ）設(shè) 是 的零點(diǎn) ， ，求證： ．

Answer 1

（Ⅰ）的單增區(qū)間是，無單減區(qū)間；（Ⅱ）；（Ⅲ）見解析

解析試題分析：（Ⅰ）利用導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則求出的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)已知條件判斷出在定義上正負(fù)，從而求出的單調(diào)區(qū)間；（Ⅱ）求出的導(dǎo)數(shù)，將與代入，將條件具體化，根據(jù)在上恒成立，通過參變分離化為在上恒成立，利用導(dǎo)數(shù)求出最大值M，從而得出實(shí)數(shù)a的取值范圍a＞M；
（Ⅲ）由是 的零點(diǎn)知，是 的零點(diǎn)，由（Ⅰ）知 在（0，+）是單調(diào)增函數(shù)，得出當(dāng)時(shí)，，即，即＜0，在利用的單調(diào)性得出，利用不等式性質(zhì)得出與的關(guān)系，即可得出所證不等式．
試題解析：（Ⅰ）
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/48/c5/489c5d67e3c0ce764fb3cedaa513c526.png" style="vertical-align:middle;" />在上恒成立
所以在上恒成立
所以的單增區(qū)間是，無單減區(qū)間              （3分）
（Ⅱ）
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/48/c5/489c5d67e3c0ce764fb3cedaa513c526.png" style="vertical-align:middle;" />在上恒成立
所以在上恒成立
即在上恒成立              （4分）
設(shè) 則
令得
當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，
故函數(shù)在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，
所以，所以