設(shè)函數(shù).
(1)在區(qū)間上畫(huà)出函數(shù)的圖像;
(2)設(shè)集合. 試判斷集合 之間的關(guān)系,并給出證明;
(3)當(dāng)時(shí),求證:在區(qū)間上,的圖像位于函數(shù)圖像的
上方.
(1)見(jiàn)解析(2)(3)見(jiàn)解析
(1)

(2)方程的解分別是,
由于上單調(diào)遞減,
上單調(diào)遞增,因此
.
由于.
(3)[解法一] 當(dāng)時(shí),.     
,
. 又,
① 當(dāng),即時(shí),取,
.
, 則.
② 當(dāng),即時(shí),取,   .
由①、②可知,當(dāng)時(shí),,.
因此,在區(qū)間上,的圖像位于函數(shù)圖像的上方.
[解法二] 當(dāng)時(shí),.
 得
,解得
在區(qū)間上,當(dāng)時(shí),的圖像與函數(shù)的圖像只交于一點(diǎn);
當(dāng)時(shí),的圖像與函數(shù)的圖像沒(méi)有交點(diǎn).
如圖可知,由于直線過(guò)點(diǎn),當(dāng)時(shí),直線是由直線
繞點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到. 因此,在區(qū)間上,的圖像位于函數(shù)圖像的上方.
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