Question

已知：在函數(shù)的圖象上，以為切點(diǎn)的切線的傾斜角為．
（Ⅰ）求，的值；
（Ⅱ）是否存在最小的正整數(shù)，使得不等式對(duì)于恒成立？如果存在，請(qǐng)求出最小的正整數(shù)；如果不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；
（Ⅲ）求證：（，）．

Answer 1

（Ⅰ）.
（Ⅱ）存在最小的正整數(shù)，使得不等式對(duì)于恒成立.
（Ⅲ）（，）.

試題分析：（Ⅰ） ，依題意，得，即，.
2分
∵ ， ∴ .                             3分
（Ⅱ）令，得.                 4分
當(dāng)時(shí)，；
當(dāng)時(shí)，；
當(dāng)時(shí)，.
又，，，.
因此，當(dāng)時(shí)，.              7分
要使得不等式對(duì)于恒成立，則.
所以，存在最小的正整數(shù)，使得不等式對(duì)于
恒成立.                                     9分
（Ⅲ）方法一：



.            11分
又∵ ，∴ ，.
∴
.         13分
綜上可得，（，）.                  14分
方法二：由（Ⅱ）知，函數(shù)在 [-1，]上是增函數(shù)；在[,]上是減函數(shù)；在[，1]上是增函數(shù).
又，，，.
所以，當(dāng)x∈[-1，1]時(shí)，，即.
∵ ，∈[-1，1]，∴ ，.
∴ .   11分
又∵，∴ ，且函數(shù)在上是增函數(shù).
∴ .            13分
綜上可得，（，）.     14分
點(diǎn)評(píng)：難題，本題綜合性較強(qiáng)，對(duì)復(fù)雜式子的變形能力要求較高。不等式的證明中，靈活運(yùn)用不等式的性質(zhì)是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。