(本小题满分13分)
给出定义在(0,+∞)上的三个函数:
,
,
,已知
在x=1处取极值.
(Ⅰ)确定函数h(x)的单调性;
(Ⅱ)求证:当
时,恒有
成立;
(Ⅲ)把函数h(x)的图象向上平移6个单位得到函数h1(x)的图象,试确定函数y=g(x)-h1(x)的零点个数,并说明理由.
(1)h(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数(2)见解析(3)见解析
解析:
(Ⅰ)由题设,
,则
. (1分)
由已知,
,即
. (2分)
于是
,则
. (3分)
由
,所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数.(4分)
(Ⅱ)当
时,
,即
. (5分)
欲证
,只需证
,即证
. (6分)
设
,
则
.
当
时,
,所以
在区间(1,e2)上为增函数. (7分)
从而当
时,
,即
,故
. (8分)
(Ⅲ)由题设,
.令
,则
,即
. (9分)
设
,
,则
,由
,得x>4.
所以
在(4,+∞)上是增函数,在(0,4)上是减函数.
又
在(0,
)上是增函数,在(
,+∞)上是减函数.
因为当x→0时,
,
.
又
,
,
,
,则函数
与
的大致图象如下: (12分)
由图可知,当x>0时,两个函数图象有2个交点,故函数y=g(x)-h1(x)有2个零点.(13分)