已知函數
,
.
(1)若
,求證:當
時,
;
(2)若
在區間
上單調遞增,試求
的取值范圍;
(3)求證:
.
(1)詳見解析;(2)
;(3)詳見解析.
解析試題分析:(1)將
代入函數解析式,利用導數函數
在區間
上的單調性,進而由單調性證明
;(2)解法一是“將函數
在區間
上單調遞增”轉化為“不等式
在區間
上恒成立”,然后利用參數分離法等價轉化為“不等式
在區間
上恒成立”,最終轉化為
;解法二是先將問題轉化為
在區間
上恒成立,對參數
進行分類討論,圍繞
,從而對參數
進行求解;(3)先將不等式等價轉化證明![]()
,在(2)中,令
得到
,然后在(2)中得到
,兩邊取對數得到
,在令
,得到
,再結合放縮法得到![]()
![]()
,需注意第一個不等式不用放縮法,即
,利用累加法便可得到![]()
,從而證明相應的不等式.
試題解析:(1)
,則
,
,
在
上單調遞增,
,
故函數
在
上單調遞增,所以
;
(2)解法一:
,下求使
恒成立的
的取值范圍.
當
時,由
,得
在
上恒成立,
令
,則有
,則
,令
,解得
,
列表如下: