Question

【題目】已知函數(shù)， ．

（1）曲線在點處的切線平行于軸，求實數(shù)的值；

（2）記．

（i）討論的單調(diào)性；

（ii）若， 為在上的最小值，求證： ．

Answer 1

【答案】（1）；（2）（i）①若， ， 在單調(diào)遞增；②若或，當(dāng)時， ；當(dāng)時， ；所以在單調(diào)遞減，在， 單調(diào)遞增;(ii)見解析.

【解析】試題分析：（1）先求得， ，由在處的切線平行于軸，得，從而可得實數(shù)的值；（2）（i）求出，分兩種情況討論的范圍，分別令求得的范圍，可得函數(shù)增區(qū)間， 求得的范圍，可得函數(shù)的減區(qū)間；（ii）若， 在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增． ，令，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，只需證明的最大值小于零即可.

試題解析：（1）， ，

因為在處的切線平行于軸，所以，所以；

（2），

（i） ，

若，即時，則由得，當(dāng)時， ；

當(dāng)時， ；

所以在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增．

若，則由，得或，構(gòu)造函數(shù)（），

則，由，得，

所以在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增，

，

所以（當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立）．

①若， ， 在單調(diào)遞增；

②若或，

當(dāng)時， ；當(dāng)時， ；

所以在單調(diào)遞減，在， 單調(diào)遞增．

（ii）若， 在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增．

，令，則，

令， ， 在單調(diào)遞減，

， ，所以存在唯一的使得，

所以在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減，故當(dāng)時， ，

又，所以 ，

所以當(dāng)時， ．