(本小题满分14分)
设函数,,其中,。
(1)求的单调区间;
(2)若存在极值点,且,其中,求证:;
(3)设,函数,求证在区间的最大值不小于。
(1)已知,求导得,当时,恒成立,所以在上单调递增;当时,令,解得或,令,解得,所以单调递增区间为和,单调递减区间为;
(2)由得,所以,,所以,所以;
(3)欲证在区间的最大值不小于,只需证存在,,使即可。当时,在上单调递减,,,所以成立;当时,,,因为,,所以,若时,成立;当时,成立。综上,在区间的最大值不小于。
本题主要考查导数的概念及其几何意义。
(1)求出,分别讨论大于或者小于,即可得出其单调区间。
(2)令,求出极值点对应横坐标,然后将其带入函数式,通过化简和因式分解,求出与此函数值相同的点的横坐标,即可得出。
(3)将最小值问题转化为同函数两函数值差的最小值问题,在不同区间内分别取自变量、,讨论函数值范围即可。