已知函数
令
.
(Ⅰ)当
时,求函数
的单调递增区间;
(Ⅱ)若关于
的不等式
恒成立,求整数
的最小值;
(Ⅲ)若
,正实数
满足
,证明:
.
已知函数
令
.
(Ⅰ)当
时,求函数
的单调递增区间;
(Ⅱ)若关于
的不等式
恒成立,求整数
的最小值;
(Ⅲ)若
,正实数
满足
,证明:
.
(Ⅰ)![]()
由
得
又
所以
.所以
的单增区间为
.
(Ⅱ)方法一:令![]()
所以
.
当
时,因为
,所以
,所以
在
上是递增函数,
又因为
所以关于
的不等式
不能恒成立.
当
时,
.
令
得
,所以当
时,
;当
时,
.
因此函数
在
是增函数,在
是减函数. ![]()
故函数
的最大值为
…………8分
令
因为![]()
又因为
在
上是减函数,所以当
时,
.
所以整数
的最小值为. ……………10分
方法二:(2)由
恒成立,得
在
上恒成立.
问题等价于
在
上恒成立.
令
,只要
. ……………………6分
因为
令
得
.
设
,因为
,所以
在
上单调递减,
不妨设
的根为
.当
时,
当
时,
.
所以
在
上是增函数;在
上是减函数.
所以
.
因为![]()
![]()
所以
此时
所以
即整数
的最小值为2
(Ⅲ)当
时,![]()
由
即![]()
从而
令
则由
得,![]()
可知
在区间(0,1)上单调递减,在区间
上单调递增。所以
所以
即
成立.