【題目】已知函數(shù)
.
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),求曲線
在點(diǎn)
處的切線方程;
(Ⅱ)當(dāng)
時(shí),求證:
對(duì)任意
成立.
【答案】(1)
; (2)見(jiàn)解析.
【解析】
(Ⅰ)先求導(dǎo)數(shù)得到切線斜率,再求解切線方程;
(Ⅱ)通過(guò)求解
的最小值來(lái)比較大小.
(Ⅰ)因?yàn)?/span>![]()
所以![]()
當(dāng)
時(shí),![]()
所以
,而![]()
曲線
在
處的切線方程為![]()
化簡(jiǎn)得到![]()
(Ⅱ)法一:
因?yàn)?/span>
,令![]()
得![]()
當(dāng)
時(shí),
,
,
在區(qū)間
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
| 0 |
| 0 |
|
|
| 極大值 |
| 極小值 |
|
所以
在
上的最小值為
中較小的值,
而
,所以只需要證明![]()
因?yàn)?/span>
,所以![]()
設(shè)
,其中
,所以![]()
令
,得
,
當(dāng)
時(shí),
,
,
在區(qū)間
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
|
| 極小值 |
|
所以
在
上的最小值為
,而![]()
注意到
,所以
,問(wèn)題得證
法二:
因?yàn)椤皩?duì)任意的
,
”等價(jià)于“對(duì)任意的
,
”
即“
,
”,故只需證“
,
”
設(shè)
,所以![]()
設(shè)
,![]()
令
,得![]()
當(dāng)
時(shí),
,
,
在區(qū)間
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
|
| 極小值 |
|
所以
上的最小值為
,而![]()
所以
時(shí),
,所以
在
上單調(diào)遞增
所以![]()
而
,所以
,問(wèn)題得證
法三:
“對(duì)任意的
,
”等價(jià)于“
在
上的最小值大于
”
因?yàn)?/span>
,令![]()
得![]()
當(dāng)
時(shí),
,
,
在在
上的變化情況如下表:
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|
|
|
|
|
| 0 |
| 0 |
|
|
| 極大值 |
| 極小值 |
|
所以
在
上的最小值為
中較小的值,
而
,所以只需要證明![]()
因?yàn)?/span>
,所以![]()
注意到
和
,所以![]()
設(shè)
,其中![]()
所以![]()
當(dāng)
時(shí),
,所以
單調(diào)遞增,所以![]()
而![]()
所以
,問(wèn)題得證
法四:
因?yàn)?/span>
,所以當(dāng)
時(shí),![]()
設(shè)
,其中![]()
所以![]()
所以
,
,
的變化情況如下表: