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.