Question

若函數(shù)滿足：在定義域內(nèi)存在實(shí)數(shù)，使(k為常數(shù))，則稱“f（x）關(guān)于k可線性分解”．
（Ⅰ）函數(shù)是否關(guān)于1可線性分解?請說明理由；
（Ⅱ）已知函數(shù)關(guān)于可線性分解，求的取值范圍；
（Ⅲ）證明不等式：．

Answer 1

（Ⅰ）是關(guān)于1可線性分解；（Ⅱ）a的取值范圍是；（Ⅲ）詳見解析．

試題分析：（Ⅰ）函數(shù)是否關(guān)于1可線性分解，關(guān)鍵是看是否存在使得成立，若成立，是關(guān)于1可線性分解，否則不是關(guān)于1可線性分解，故看是否有解，構(gòu)造函數(shù)，看它是否有零點(diǎn)，而，觀察得，，有根的存在性定理可得存在，使；（Ⅱ）先確定定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824024702404553.png" style="vertical-align:middle;" />，函數(shù)關(guān)于可線性分解，即存在，使，即有解，整理得有解，即，從而求出的取值范圍；（Ⅲ）證明不等式：，當(dāng)時(shí)，，對求導(dǎo)，判斷最大值為，可得，分別令，疊加可得證結(jié)論．
試題解析：（Ⅰ）函數(shù)的定義域是R，若是關(guān)于1可線性分解，
則定義域內(nèi)存在實(shí)數(shù)，使得．
構(gòu)造函數(shù)
．
∵，且在上是連續(xù)的，
∴在上至少存在一個(gè)零點(diǎn)．
即存在，使．             4分
（Ⅱ）的定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824024702404553.png" style="vertical-align:middle;" />．
由已知，存在，使．
即．
整理，得，即．
∴，所以．
由且，得．
∴a的取值范圍是．                  9分
（Ⅲ）由（Ⅱ）知，a =1，，．
當(dāng)時(shí)，，所以的單調(diào)遞增區(qū)間是，當(dāng)時(shí)，，所以的單調(diào)遞減區(qū)間是，因此時(shí)，的最大值為，所以，即，因此得：，，，，，以上各式相加得：，即，所以，即．                １４分