Question

定義：若在上為增函數(shù)，則稱為“k次比增函數(shù)”，其中. 已知其中e為自然對數(shù)的底數(shù).

（1）若是“1次比增函數(shù)”，求實數(shù)a的取值范圍；

（2）當(dāng)時，求函數(shù)在上的最小值；

（3）求證：.

 

Answer 1

(1) ;(2)詳見解析；(3)詳見解析.3.詳見解析.

【解析】

試題分析：（Ⅰ）由于是“1次比增函數(shù)”，得到在上為增函數(shù)，求導(dǎo)后，導(dǎo)數(shù)大于等于0，分離參數(shù)，轉(zhuǎn)化為恒成立，求最值的問題，即可得到實數(shù)a的取值范圍；

（Ⅱ）當(dāng)時，得到函數(shù),，利用導(dǎo)數(shù)即可得到的單調(diào)區(qū)間，分成,三種情況進行分類討論即可函數(shù)在上單調(diào)性，進而得到其最小值；

（Ⅲ）由（Ⅱ）當(dāng)時， ,即 ，則 ，即可證明：.，

試題解析：（1）由題意知上為增函數(shù)，因為在上

恒成立.又，則在上恒成立，

即在上恒成立. 而當(dāng)時，，所以，

于是實數(shù)a的取值范圍是. 4分

（2）當(dāng)時，，則.

當(dāng)，即時，；

當(dāng)，即時，.

則的增區(qū)間為（2，＋∞），減區(qū)間為（－∞，0），（0，2）. 6分

因為，所以，

①當(dāng)，即時，在[]上單調(diào)遞減，

所以.

②當(dāng)，即時，在上單調(diào)遞減，

在上單調(diào)遞增，所以.

③當(dāng)時，在[]上單調(diào)遞增，所以.

綜上，當(dāng)時，；

當(dāng)時，；

當(dāng)時，. 9分

（3）由（2）可知，當(dāng)時，，所以，

可得 11分

于是

14分

考點：1.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性；2.利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值.