【题目】已知函数
.
(Ⅰ)判断函数
的单调性;
(Ⅱ)求证:
.
【答案】(Ⅰ)
在
和
上都是增函数 (Ⅱ)证明见解析
【解析】【试题分析】(1)先对题设条件中函数解析式进行求导
,再构造函数
对所求得的导函数
的值的符号进行判定;(2)先构造函数
,再对其求导得到
,求出导函数的零点,得到最小值为0,从而证得
然后借助函数
的单调性,分
、
、
三种情形进行分析推证,使得不等式获证。
解:(Ⅰ)由已知
的定义域为
,
,
设
,则
,得
,
∴
在
上是减函数,在
上是增函数,
∴![]()
∴
在
和
上都是增函数./span>
(Ⅱ)设
,
则
,得
,
∴
在
上是减函数,在
上是增函数,
∴
,即
.
①当
时,
,
∵
在
上是增函数,
∴
,即
,∴
.
②当
时,
,∵
在
上是增函数,
∴
,即
,∴
.
③当
时, ![]()
由①②③可知,对一切
,有
,即
.