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已知函数

(1)求函数的单调区间;

(2)若不等式恒成立,求的取值范围;

(3)当,且时,证明

解:(1)的定义域为..

,故当时,.……2分

时,令.

极大值

                                                                 ………4分

综上,当时,增区间为;当时,增区间为,减区间为.……………………5分

(2)若恒成立,只需的最大值.

时,无最大值.

时,由(1)知,故有

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