Question

【題目】設(shè)函數(shù)，，其中，e是自然對數(shù)的底數(shù)．

（1）若在上存在兩個極值點，求a的取值范圍；

（2）當，設(shè)，，若在上存在兩個極值點，，且，求證： ．

Answer 1

【答案】（1）；（2）證明見解析.

【解析】

（1）在上存在兩個極值點，則有兩根，再分離參數(shù)，借助導數(shù)研究即可；

（2）要證即證，在上存在兩個極值點，，且，即有兩個零點，，可得，設(shè)，則，，即證，，即當時，，設(shè)函數(shù)，，利用導數(shù)求其單調(diào)性及函數(shù)的最值，即可得證.

解：（1），由題意可知，在上有兩個不同的實數(shù)根，

即，只需函數(shù)和圖象有兩個交點，

，易知在上為減函數(shù)，且，

當時，，為增函數(shù)；當時，，為減函數(shù)；

所以，所以，又當，，，，

要使在上存在兩個極值點，則．

故的取值范圍為．

（2）易得，

在上存在兩個極值點，，且

有兩個零點，，

則，解得

于是

又，設(shè)則，因此，

要證，即證，

即當時，，設(shè)函數(shù)，，則

所以，為上的增函數(shù)，又，因此

于是，當時，有，

所以，有成立，即，得證