(本小题满分14分)
已知函数的极值点为
和
.
(Ⅰ)求实数,
的值;
(Ⅱ)试讨论方程根的个数;
(Ⅲ)设,斜率为
的直线与曲线
交于
两点,试比较
与
的大小,并给予证明.
(本小题满分14分)
已知函数的极值点为
和
.
(Ⅰ)求实数,
的值;
(Ⅱ)试讨论方程根的个数;
(Ⅲ)设,斜率为
的直线与曲线
交于
两点,试比较
与
的大小,并给予证明.
本题考查函数、导数等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想、分类与整合思想、数形结合思想.满分14分.
解:(Ⅰ),
,……………… 1分
由的极值点为
和
,
∴的根为
和
,
∴解得
……………………3分
(Ⅱ)由得
,
,设
,
.
, ………………5分
当变化时,
与
的变化情况如下表:
| | |
| - | + |
| 单调递减 | 单调递增 |
由此得,函数的单调减区间为
,单调增区间为
.…6分
∴,
且当正向趋近于0时,
趋近于
,
当趋近于
时,
趋近于
. ………………7分
∴当时,方程只有一解;
当时,方程有两解;
当时,方程无解. ………………9分
(Ⅲ). ……………10分
证明:由(Ⅰ)得,
∴,
.
要证,即证
,
只需证,(因为
)
即证.只需证
.(*)…………………12分
设
,
,
∴在
单调递增,
,
∴不等式(*)成立.
∴. ………………… 14分