Question

【題目】設函數.

（1）若，判斷函數是否存在極值，若存在，求出極值：若不存在，說明理由：

（2）若在上恒成立，求實數的取值范圍：

（3）若函數存在兩個極值點，證明：

Answer 1

【答案】（1）不存在極值，詳見解析（2）（3）證明見解析

【解析】

(1)代入,設,再求導分析的單調性與最值,進而可得即可知函數不存在極值.

(2)根據(1)中可分當時,與兩種情況,再求導分析函數的最小值判斷是否能夠成立即可.

(3)由題意①,②,再兩式相減構造證明恒成立即可.

解：因為,所以

設

則

因為時,單調遞減，時,單調遞增

所以時,取得極小值也是最小值,此時

所以,即在上恒成立,

所以函數不存在極值.

由因為,所以在上單調遞增,

所以當

若,即,

所以在上恒成立,所以在上單調遞增,

所以

若,即,則

又因為,且在上是單調遞增不間斷的函數,

所以存在唯一的使得.

在區間上,,

所以在上恒成立,所以在上單調遞減,

所以,與題設矛盾,所以不成立.

綜上可知：.

因為①,

②

由①-②得：,即

要證,只要證

即證

設,因為,所以

即證

令

則

所以單調遞減,所以,原命題得證.