【題目】已知函數(shù).

(1)若,證明:當(dāng)時(shí),;

(2)若對(duì)于任意的,都有,求的取值集合.

【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2).

【解析】

1)將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為當(dāng)時(shí),,利用導(dǎo)數(shù)得到的單調(diào)性和最值,進(jìn)行證明;(2)通過(guò)函數(shù)端值得到,將問(wèn)題等價(jià)于當(dāng)時(shí),,對(duì)進(jìn)行分類,通過(guò)導(dǎo)數(shù)得到的單調(diào)性,從而得到符合要求的.

(1)當(dāng)時(shí),

要證當(dāng)時(shí),,

即證當(dāng)時(shí),

,

當(dāng)時(shí),,內(nèi)單調(diào)遞減

當(dāng)時(shí),,內(nèi)單調(diào)遞增,

.證畢.

(2)先分析端值,當(dāng)時(shí),,

要使,需有,即;

當(dāng)時(shí),,

要使,需有;

故必須有.

知其分子恒正,

,

于是問(wèn)題等價(jià)于當(dāng)時(shí),;

當(dāng)時(shí),.

注意到.

①當(dāng)時(shí),

此時(shí)當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,

于是,這不符合題意;

②當(dāng)時(shí),,得,.

i)當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,

結(jié)合可知符合題意;

ii)當(dāng)時(shí),,此時(shí)當(dāng)時(shí),

于是在單調(diào)遞減,

故在內(nèi),這不符合題意;

iii)當(dāng)時(shí),,此時(shí)當(dāng)時(shí)

于是在單調(diào)遞減,

故在內(nèi),這不符合題意;

綜上:符合題意的取值集合為.

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