【题目】已知函数
,
.
(Ⅰ)若
在
内单调递减,求实数
的取值范围;
(Ⅱ)若函数
有两个极值点分别为
,
,证明:
.
【答案】(Ⅰ)
(Ⅱ)见证明
【解析】
(I)先求得函数的导数,根据函数在
上的单调性列不等式,分离常数
后利用构造函数法求得
的取值范围.(II)将极值点
代入导函数列方程组,将所要证明的不等式转化为证明
,利用构造函数法证得上述不等式成立.
(I)
.
∴
在
内单调递减,
∴
在
内恒成立,
即
在
内恒成立.
令
,则
,
∴当
时,
,即
在
内为增函数;
当
时,
,即
在
内为减函数.
∴
的最大值为
,
∴![]()
(Ⅱ)若函数
有两个极值点分别为
,
,
则
在
内有两根
,
,
由(I),知
.
由
,两式相减,得
.
不妨设
,
∴要证明
,只需证明
.
即证明
,亦即证明
.
令函数
.
∴
,即函数
在
内单调递减.
∴
时,有
,∴
.
即不等式
成立.
综上,得
.