Question

【題目】設(shè)函數(shù).

（1）討論的單調(diào)性；

（2）若有兩個(gè)極值點(diǎn)，，求證：.

Answer 1

【答案】（1）當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增；

當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞減；

當(dāng)時(shí)，在，上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.

（2）見解析

【解析】

（1）求出，令，，討論的取值，判斷的符號(hào)，從而可求出的單調(diào)性.

（2）由（1）得時(shí)，有兩個(gè)極值點(diǎn)，設(shè)，則有且，整理，，令，，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，可得，進(jìn)而可得證

解：（1），

令，，

①當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞減，

②當(dāng)時(shí)，，由得，，

當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，，

∴在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，

③當(dāng)時(shí)，，，∴在上單調(diào)遞減，

④當(dāng)時(shí)，，由得，

當(dāng)或時(shí)，，

當(dāng)時(shí)，，

∴在，上單調(diào)遞減，

在上單調(diào)遞增，

綜上所述，

當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞減，

在上單調(diào)遞增；

當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞減；

當(dāng)時(shí)，在，上單調(diào)遞減，

在上單調(diào)遞增.

（2）由（1）得時(shí)，有兩個(gè)極值點(diǎn)，設(shè)，

則有且，

∴

，，

令，，

，

令，則

，

∵，∴，，，

∴當(dāng)時(shí)，，∴在區(qū)間單調(diào)遞增，

∴，∴在區(qū)間單調(diào)遞減，

∴，

綜上，.