Question

【題目】已知函數(shù)在其定義域內(nèi)有兩個不同的極值點．

（1）求的取值范圍；

（2）設(shè)兩極值點分別為，，且，證明：．

Answer 1

【答案】（1）；（2）證明見解析.

【解析】

（1）對函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，根據(jù)題意可知方程在上有兩個不同的實數(shù)根，可以轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖象的交點的個數(shù)問題，構(gòu)造新函數(shù)，對新函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，判斷其單調(diào)性及極值進(jìn)行求解即可；

（2）要證成立，只需證成立，結(jié)合（1），即證成立，利用換元法，構(gòu)造新函數(shù)，對新函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，根據(jù)新函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行證明即可.

（1）∵函數(shù)的定義域為，

∴方程在上有兩個不同的實數(shù)根，

即函數(shù)與的圖象在上有兩個不同的交點．

又∵，∴當(dāng)時，；當(dāng)時，，

故函數(shù)在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

∴極大值．

又∵有且只有一個零點1，且當(dāng)時，；當(dāng)時，．

∴要想函數(shù)與函數(shù)的圖象在上有兩個不同的交點，只需．

（2）∵要證成立，∴只需證成立，

∵由（1）知，是方程的兩個根，即，，

∴，

∵，∴，

又∵，，作差得，即，

∴，∴當(dāng)時，要證成立，

即證成立，令，，

即證在上恒成立，

令，∴，

∴當(dāng)時，，∴函數(shù)在上單調(diào)遞增，

又∵，∴，在上恒成立，

∴原不等式成立，即當(dāng)時，成立．