已知函数
,
且
.
(1)讨论函数
的单调性;
(2)当
时,若
,证明:
.
(1)函数
在
上单调递增,
在
上单调递减.;(2)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)对f(x)求导数,得f'(x)=
,再分a的正负讨论a、a+a2和a2的大小关系,即可得到f(x)单调性的两种情况,得到函数f(x)的单调区间;(2)原不等式进行化简,等价变形得
.因此转化为证明函数
在区间
内单调递减,而
,通过研究分子对应二次函数在区间
上的取值,可得h'(x)<0在x∈
上恒成立,因此
在区间
内是减函数,从而得到原不等式成立.
试题解析:【解析】
(1)由题,![]()
![]()
.
令
,因为
故
.
当
时,因
且
所以上不等式的解为
,
从而此时函数
在
上单调递增.
当
时,因
所以上不等式的解为
,
从而此时函数
在
上单调递增.
同理此时
在
上单调递减.
(2)(方法一)要证原不等式成立,只须证明
,
只须证明
.
因为
所以原不等式只须证明,
函数
在
内单调递减. 8分
由(1)知![]()
,
因为
,
我们考察函数
,
.
因![]()
![]()
,
所以
.
从而知
在
上恒成立,
所以函数
在
内单调递减.
从而原命题成立
(方法二)要证原不等式成立,只须证明
,
只须证明
.
又
,
设
,
则欲证原不等式只须证明函数
在
内单调递减
由(1)可知![]()
![]()
.
因为
,所以
在
上为增函数,
所以
.
从而知
在
上恒成立,
所以函数
在
内单调递减.
从而原命题成立.
考点:1.利用导数研究函数的单调性;2.不等式的证明.
科目:高中数学 来源:2015届辽宁省高三上学期第一次模拟考试理科数学试卷(解析版) 题型:解答题
已知幂函数
在
上单调递增,函数
.
(1)求
的值;
(2)当
时,记
,
的值域分别为集合
,若
,求实数
的取值范围.
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