函数,
.
(Ⅰ)讨论的极值点的个数;
(Ⅱ)若对于,总有
.(i)求实数
的范围; (ii)求证:对于
,不等式
成立.
函数,
.
(Ⅰ)讨论的极值点的个数;
(Ⅱ)若对于,总有
.(i)求实数
的范围; (ii)求证:对于
,不等式
成立.
解:
(Ⅰ)解法一:由题意得, 令
(1)当,即
时,
对
恒成立
即对
恒成立,此时
没有极值点;…………2分
(2)当,即
①时,设方程
两个不同实根为
,不妨设
则,故
∴时
;在
时
故是函数
的两个极值点.
②时,设方程
两个不同实根为
,
则,故
∴时,
;故函数
没有极值点. ……………………………4分
综上,当时,函数
有两个极值点;
当时,函数
没有极值点. ………………………………………5分
解法二:, …………………………………………1分
,
①当,即
时,
对
恒成立,
在
单调增,
没有极值点;
……………………………………………………………3分
②当,即
时,方程
有两个不等正数解
,
不妨设,则当
时,
增;
时,
减;
时,
增,所以
分别为
极大值点和极小值点,
有两个极值点.
综上所述,当时,
没有极值点;
当时,
有两个极值点. ………………………………5分
(Ⅱ)(i),
由,即
对于
恒成立,设
,
,
,
时,
减,
时,
增,
,
. ……………………………………9分
(ii)由(i)知,当时有
,即:
,
……①当且仅当
时取等号, ……………………………10分
以下证明:,设
,
,
当
时
减,
时
增,
,
,……②当且仅当
时取等号;
由于①②等号不同时成立,故有.……………………………12分