进阶5:利用导数研究函数的单调性重难点专练(学生版+解析版)-【尖子生题典】(沪教版2021选择性必修二)

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名称 进阶5:利用导数研究函数的单调性重难点专练(学生版+解析版)-【尖子生题典】(沪教版2021选择性必修二)
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文件大小 3.3MB
资源类型 试卷
版本资源 沪教版
科目 数学
更新时间 2022-01-21 10:35:52

文档简介

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进阶5:利用导数研究函数的单调性重难点专练(原卷版)
错误率:___________易错题号:___________
一、单选题
1.若,则一定有( )
A.
B.
C.
D.
2.函数的图象大致为( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. ( http: / / www.21cnjy.com / )
C. ( http: / / www.21cnjy.com / ) D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
3.若函数在上为单调增函数,则m的取值范围( )
A. B. C. D.
4.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有.且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)–b有两个零点,则实数b的取值范围是( )
A.(–,0) B.(–,0]
C.(–,0]∪(1,+∞) D.(–,1)
6.如图,函数的部分图像大致为( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / )B. ( http: / / www.21cnjy.com / )
C. ( http: / / www.21cnjy.com / ) D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
7.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.设函数的导函数是,且恒成立,则( )
A. B. C. D.
9.已知,,,则( )
A. B. C. D.
10.已知函数(且为常数),的图象与的图象关于对称,且为奇函数,则不等式的解集为( )21世纪教育网版权所有
A. B. C. D.
二、填空题
11.已知函数是定义在的奇函数,当时,,则不等式的解集为___________.
12.函数是R上的单调递增函数,则a的取值范围是______.
13.若对任意的,,且当时,都有,则的最小值是________.
14.已知函数的定义域为,,若对于任意的都有,则当时,不等式的解集为_________.21教育网
15.已知函数,则函数的零点个数为__________.
16.已知函数,若,则实数的取值范围是_____
17.已知函数是定义在上的偶函数,当时,(是自然对数的底数),则的解集为__________21cnjy.com
18.若函数在上有两个零点,则实数的取值范围为___________.
19.已知且且且,则的大小关系为_______________.
20.已知函数,若函数恰有4个不同的零点,则a的取值范围为____________.
三、解答题
21.已知函数;
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数在上是增函数,求实数的取值范围;
22.(1)已知函数,试判断函数在区间上的单调性,并说明理由;
(2)已知函数,对于常数,试讨论函数的单调性(无需证明);
(3)已知函数,若对于函数满足恒成立,求实数a的取值范围.
23.已知常数,,函数,.
(1)当,时,判断函数在区间的单调性;
(2)当时,若关于x的方程恰有两个相异实根,求实数a的取值范围.
24.已知函数;
(1)解方程;
(2)设,,证明:,且;
(3)设数列中,,求的取值范围,使得对任意成立.
25.定义域为D的函数,如果对于区间I内的任意三个数,当时,都有,则称此函数为区间上的“T函数”.21·cn·jy·com
(1)请你写出一个在R上的“T函数”(不需要证明).
(2)判断幂函数在上是否为“T函数”,并证明你的结论.
(3)若函数在区间上是“T函数”,求实数a的取值范围.
26.如图所示,某校把一块边长为的等边△的边角地辟为生物园,图中把生物园分成面积相等的两部分,在线段上,在线段上(均含端点).www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)设(),,求用表示的函数关系式;
(2)如果是灌溉水管的位置,为了省钱,希望它最短,此时 分别长多少?如果是参观路线,即希望它最长,此时 又分别长多少?2·1·c·n·j·y
27.(1)判断在上的单调性,并证明.
(2)研究函数=+(常数>0)在定义域内的单调性,并说明理由;
28.设是函数的一个极值点.
(1)求与的关系式(用表示),并求的单调区间;
(2)设,在区间[0,4]上是增函数.若存在使得成立,求的取值范围.
29.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若,且曲线在点,(1)处的切线与直线垂直.
当时,试比较与的大小;
若对任意,,且,证明:.
30.已知函数的导函数为.
(1)判断的单调性;
(2)若关于的方程有两个实数根,,求证:.
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进阶5:利用导数研究函数的单调性重难点专练(解析版)
错误率:___________易错题号:___________
一、单选题
1.若,则一定有( )
A.
B.
C.
D.
【标准答案】C
【思路指引】
令,求导判断单调性可判断AB;令,求导判断单调性可判断CD.
【详解详析】
令,则,
当时,,,所以存在,使得,
则在先递减后递增,故无法判断AB.
令,则.
当时,,故在上单调递减,
因为,所以,即,所以.
故选:C.
2.函数的图象大致为( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. ( http: / / www.21cnjy.com / )
C. ( http: / / www.21cnjy.com / ) D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
【标准答案】A
【思路指引】
结合导函数研究函数的单调性,通过单调性排除不满足的图像,选出答案.
【详解详析】
因为,所以, 因为,所以,当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减,由此可排除选项,
故选:A.
3.若函数在上为单调增函数,则m的取值范围( )
A. B. C. D.
【标准答案】C
【思路指引】
求出函数的导函数,进而在上恒成立,然后求出m的范围.
【详解详析】
由函数在上为单调增函数,可得在上恒成立,即在上恒成立,即,令,.所以当时,,所以.
故选:C.
4.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有.且为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【标准答案】A
【思路指引】
根据题意构造,结合已知条件,讨论其单调性,再将不等式转化为的不等式,即可利用单调性求解.
【详解详析】
根据题意,构造,则,
且,故在上单调递减;
又为上的奇函数,故可得,
即,则.
则不等式等价于,
又因为是上的单调减函数,故解得.
故选:A.
【名师指路】
关键点点睛:本题考查构造函数法,涉及利用导数研究函数的单调性以及利用函数单调性求解不等式;本题中,根据以及题意,构造是解决问题的关键,属中等偏上题.
5.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)–b有两个零点,则实数b的取值范围是( )
A.(–,0) B.(–,0]
C.(–,0]∪(1,+∞) D.(–,1)
【标准答案】C
【思路指引】
根据导数判断函数的单调性,画出函数图象,数形结合即可求出.
【详解详析】
当时,,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,且,
画出的函数图象如下:
( http: / / www.21cnjy.com / )
函数有两个零点,等价于与的函数图象有两个交点,
由图可知或.
故选:C.
6.如图,函数的部分图像大致为( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / ) B. ( http: / / www.21cnjy.com / ) C. ( http: / / www.21cnjy.com / ) D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
【标准答案】D
【思路指引】
根据函数的奇偶性排除AB,再由函数的导数判断出函数在上的单调性即可判断CD.
【详解详析】

是奇函数,
图象关于原点成中心对称,
故排除AB,

当时,,,
在上单调递减,故排除C.
故选:D
7.若函数在区间内存在单调递增区间,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【标准答案】D
【思路指引】
利用导数研究函数的单调性,f(x)在内存在单调增区间,等价于在上有有解,然后参变分离即可求解﹒【来源:21·世纪·教育·网】
【详解详析】
∵函数在区间内存在单调递增区间,
∴在区间上有解(成立),
即在区间上成立,
又函数在上单调递增,
∴函数在上单调递增,
故当时,取最小值,即,
即,得.
故选:D﹒
8.设函数的导函数是,且恒成立,则( )
A. B. C. D.
【标准答案】D
【思路指引】
构造函数,利用导函数研究其单调性,求出结果.
【详解详析】
设,则恒成立,所以单调递增,故,即,解得:,即.
故选:D
9.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【标准答案】B
【思路指引】
对,,取对数,探求它们的结构特征,构造函数(),借助导数判断单调性即可作答.
【详解详析】
对,,取对数得:,,,
令(),,
令,,即在上单调递增,
由得,,于是得,又,
因此,,即在上单调递增,从而得,
即,,所以.
故选:B
【名师指路】
思路点睛:某些数或式大小关系问题,看似与函数的单调性无关,细心挖掘问题的内在联系,抓住其本质,
构造函数,分析并运用函数的单调性解题,它能起到化难为易、化繁为简的作用.
10.已知函数(且为常数),的图象与的图象关于对称,且为奇函数,则不等式的解集为( )21世纪教育网版权所有
A. B. C. D.
【标准答案】C
【思路指引】
根据的图象与的图象关于对称,可求出的表达式,再根据为奇函数求出,从而可知的单调性,即可解出不等式.21·世纪*教育网
【详解详析】
设是函数的图象上任意一点,其关于直线的对称点为在的图象上,
所以,其定义域为,且为奇函数,
所以,即,即,
令,求导
当时,,单调递减;当时,,单调递增;
所以当且仅当时,,所以,即,
故,易知函数在上递减,
所以,不等式的的解集为.
故选:C.
二、填空题
11.已知函数是定义在的奇函数,当时,,则不等式的解集为___________.
【标准答案】
【思路指引】
构造函数,分析的奇偶性、单调性,由此化简不等式并求得不等式的解集.
【详解详析】
函数是定义在的奇函数,
构造函数,,
所以为偶函数,
当时,,递减,
当时,递增.
,,
当,即时,,,
.
当,即时,,
.
综上所述,不等式的解集为.
故答案为:
12.函数是R上的单调递增函数,则a的取值范围是______.
【标准答案】
【思路指引】
对求导,由题设有恒成立,再利用导数求的最小值,即可求a的范围.
【详解详析】
由题设,,又在 R上的单调递增函数,
∴恒成立,令,则,
∴当时,则递减;当时,则递增.
∴,故.
故答案为:.
13.若对任意的,,且当时,都有,则的最小值是________.
【标准答案】2
【思路指引】
将变形为,令,利用在上是递增函数求解.
【详解详析】
由题意得:,
所以,
则等价于,
即,
令,则,
又,
所以在上是递增函数,
所以成立,解得
所以,
故的最小值是2,
故答案为:2
14.已知函数的定义域为,,若对于任意的都有,则当时,不等式的解集为_________.21*cnjy*com
【标准答案】
【思路指引】
构造函数,利用导数求出单调性,不等式可化为,即可求解.
【详解详析】
设,则,所以函数在上为增函数.


即,得,又,,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
15.已知函数,则函数的零点个数为__________.
【标准答案】
【思路指引】
分类讨论,分和,化简函数式后,利用导数研究函数的单调性,根据零点存在定理得零点个数.
【详解详析】
时,是增函数,又,
因此在也即在上存在唯一零点,
时,,,
令,,
时,,递减,时,,递增,
所以,所以时,恒成立,
所以恒成立,即是减函数,
又,,
所以在也即上存在唯一零点
综上,有两个零点,
故答案为:2.
16.已知函数,若,则实数的取值范围是_____
【标准答案】
【思路指引】
先证明为奇函数,在上单调递增,解不等式即得解.
【详解详析】
因为函数的定义域为,

所以为奇函数;
又因为,所以函数在上单调递增;
又因为,
所以,所以,即.
故答案为:
17.已知函数是定义在上的偶函数,当时,(是自然对数的底数),则的解集为__________21cnjy.com
【标准答案】
【思路指引】
证明在上单调递增,在上单调递减,解不等式即得解.
【详解详析】
当时,,此时,
则在上单调递增,又由是偶函数,
所以在上单调递减.
由,得,则,
两边平方整理得,
解得.
故答案为:
18.若函数在上有两个零点,则实数的取值范围为___________.
【标准答案】
【思路指引】
参变分离法得,再令,对函数求导并研究单调性,根据最小值和单调区间,作出函数的图象,利用数形结合,即可求出结果.www.21-cn-jy.com
【详解详析】
令,则,
令,则,
∴在上,递减,在上,递增,且,,.
由,即,
作出函数的图像,如下图所示:
( http: / / www.21cnjy.com / )
∴在上有两个零点,则实数的取值范围为.
故答案为:.
19.已知且且且,则的大小关系为_______________.
【标准答案】
【思路指引】
分析可得,设,利用导数求得的单调性,根据题意可得,,,根据的单调性,即可得答案.
【详解详析】
因为,故,同理,
令,则,
当时,,当时,,
故在为减函数,在为增函数,
因为,故,即,
而,故,同理,,,,
因为,故,
所以.
故答案为:.
20.已知函数,若函数恰有4个不同的零点,则a的取值范围为____________.
【标准答案】
【思路指引】
由分段函数结合导数求出值域,令,结合图象特征采用数形结合法可求a的取值范围.
【详解详析】

当时,,函数为减函数;
当时,,,和时,单增,时,单减,,,
故的图象大致为:
( http: / / www.21cnjy.com / )
令,则,

当时,,,无零点;
当时,,,无零点;
当时,,,,则,
要使恰有4个不同的零点,则,
( http: / / www.21cnjy.com / )
即.
故答案为:
三、解答题
21.已知函数;
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数在上是增函数,求实数的取值范围;
【标准答案】(1)当a=0时,偶函数;当a≠0时,既不是奇函数也不是偶函数;(2)
【思路指引】
(1)为偶函数,欲判函数的奇偶性,只需判定的奇偶性,讨论a就可判定;
(2)将上是增函数的问题转化为导函数在上大于等于零恒成立即可.
【详解详析】
解:(1)当a=0时,,
对,有,
∴为偶函数.
当a≠0时,,
取,得,,

∴函数既不是奇函数也不是偶函数.
(2),21·cn·jy·com
若函数在上是增函数,
则在上恒成立,
又由恒成立可得恒成立,
因为,
所以.
22.(1)已知函数,试判断函数在区间上的单调性,并说明理由;
(2)已知函数,对于常数,试讨论函数的单调性(无需证明);
(3)已知函数,若对于函数满足恒成立,求实数a的取值范围.
【标准答案】(1)单调递减;(2)当时,函数在和上递增,在上递减,当时,在上递增;(3).2-1-c-n-j-y
【思路指引】
(1)由导函数的正负确定函数的单调性;
(2)化简函数,结合(1)中函数的单调性与的单调性可得的单调性;
(3)作出函数的图象,问题转化为不等式恒成立,由二次函数性质可得.
【详解详析】
(1),
当或时,,时,,
所以在和上单调递增,在上单调递增,
所以函数在区间上是减函数.
(2),
由(1)知在和上单调递增,在上单调递增,
而的导函数为,函数在上是增函数,
因此当时,函数在和上递增,在上递减,当时,在上递增;
(3)由(2)知在和上递增,在上递减,

作出的图象,如图,恒成立,由图可知,否则把图象向右平移不可能满足题意,只要把的图象向左平移到函数的图象上方即满足题意,
所以恒成立,
整理得恒成立,
,因为,故解得.
( http: / / www.21cnjy.com / )
23.已知常数,,函数,.
(1)当,时,判断函数在区间的单调性;
(2)当时,若关于x的方程恰有两个相异实根,求实数a的取值范围.
【标准答案】(1)增函数;(2).
【思路指引】
(1)求导数,确定导数的正负可得单调性;
(2)问题转化为在上有两个解,再转化为直线与函数图象在上有两个交点,通过研究函数的性质可得.
【详解详析】
(1)由题意,,当时,,
所以在上是增函数;
(2)由对数运算法则得在上有两个解,即,
直线与的图象在上有两个交点.
设,则,,
,,,,所以.
【名师指路】
易错点睛:本题考查用导数研究函数的单调性,考查方程根的个数问题,解题方法是把方程的根转化为直线与函数图象交点个数问题,解题关键是注意自变量的取值范围.否则会出错.【出处:21教育名师】
24.已知函数;
(1)解方程;
(2)设,,证明:,且;
(3)设数列中,,求的取值范围,使得对任意成立.
【标准答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【思路指引】
(1)根据对数的运算性质得,解出x可得答案;
(2)令,判断的单调性得出的值域,根据对数的运算性质化简即可证明;
(3)利用(2)中的结论得出与的关系,判断出的周期,分别用表示,,,根据的单调性得出,从而求出的范围,进而解出.
【详解详析】
(1)由得,即,
所以,解得,所以方程的解为.
(2)令,则,
因为,所以,所以在上是单调递增函数,
又,,
所以,即,


所以,即.
(3)因为的定义域为,,
所以为奇函数,因为,
所以,由
当为奇数时,,
所以,
当为偶数时,,
所以,
所以,





所以,
设,则,
所以在上是增函数,所以在上是增函数,
因为对任意成立,
所以恒成立,
所以,即,
解得,即,,解得.
【名师指路】
本题考查了对数的运算性质,复合函数的单调性,不等式的解法,第3问解题的关键点是利用第2问结论得出与的关系,判断出的周期,分别用表示,,,对问题进行转化,考查了学生的运算求解能力.www-2-1-cnjy-com
25.定义域为D的函数,如果对于区间I内的任意三个数,当时,都有,则称此函数为区间上的“T函数”.21教育名师原创作品
(1)请你写出一个在R上的“T函数”(不需要证明).
(2)判断幂函数在上是否为“T函数”,并证明你的结论.
(3)若函数在区间上是“T函数”,求实数a的取值范围.
【标准答案】(1);(2)证明见详解;(3)
【思路指引】
(1)结合所学函数找出符合T函数的定义的函数即可.
(2)根据T函数定义判断条件是否满足即可得出结论.
(3)根据T函数定义,建立条件关系,转化为参数恒成立即可得出结论.
【详解详析】
(1)
(2)幂函数在上是“T函数”,证明如下:
证明:设,,,
若时,都有,
则,即斜率存在且不断增大,而在上单调递增的函数,
且随着的增大,增加的越来越快,即是下凸函数,斜率增加的越来越快,
故幂函数在上是“T函数”.
(3)因为函数在区间上是“T函数”,
所以的单调递增区间,
所以的解集为,
当时,得恒成立,故,
当时,得恒成立,故,
所以实数a的取值范围.
【名师指路】
关键点点睛:本题考查了函数的性质,利用T函数的定义是解决本题的关键,考查了学生的计算能力以及分类讨论的数学思想.2·1·c·n·j·y
26.如图所示,某校把一块边长为的等边△的边角地辟为生物园,图中把生物园分成面积相等的两部分,在线段上,在线段上(均含端点).【版权所有:21教育】
( http: / / www.21cnjy.com / )
(1)设(),,求用表示的函数关系式;
(2)如果是灌溉水管的位置,为了省钱,希望它最短,此时 分别长多少?如果是参观路线,即希望它最长,此时 又分别长多少?21*cnjy*com
【标准答案】(1),;(2)最短,;最长,,.
【思路指引】
(1)根据题意得,进而得,故,.
(2)结合(1),根据余弦定理得,,令,则,设,,利用导数研究函数的单调性得函数在上单调递减,在上单调递增,即可求解
【详解详析】
解:(1)由于正△的面积为,
所以,
所以,
由于,,
所以,
故,.
(2)由余弦定理得:
,.
令,则,
设,,
所以,令得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
又因为,,,
所以当,即时,取最小值,即取最小值,此时;
当或时,即或时,取最大值,即取最大值,此时或.
【名师指路】
本题考查利用导数研究实际问题,余弦定理解三角形,考查运算能力,是中档题.
27.(1)判断在上的单调性,并证明.
(2)研究函数=+(常数>0)在定义域内的单调性,并说明理由;
【标准答案】(1)递减,证明见解析;(2)单调递增区间和,单调递减区间为和,理由见解析.
【思路指引】
(1)先判断在上的单减,再用定义法证明;
(2)利用导数研究=+(常数>0)在定义域内的单调性.
【详解详析】
(1)在上单调递减,下面进行证明:
任取且,则
∵,∴∴


∴在上单调递减;
(2)=+的定义域为
当时,令,解得;令,解得;
当时,令,解得;令,解得;
所以=+(常数>0)的单调递增区间和,单调递减区间为和
【名师指路】
证明函数单调性的方法:
(1)定义法;(2)导数法.
28.设是函数的一个极值点.
(1)求与的关系式(用表示),并求的单调区间;
(2)设,在区间[0,4]上是增函数.若存在使得成立,求的取值范围.
【标准答案】(1)见解析
(2)a的取值范围是.
【详解详析】
试题分析:(1)由是函数的一个极值点,可得 ,从而就可用用表示出 来;这样就可以用a的代数式将表达出来,令其等于零解得两个实根,注意由已知这两个实根应该不等而得到:a≠-4 ,然后通过讨论两根的大小及 的符号就可确定函数的单调区间;(2)由(1)可求得当当a>0时,在区间[0,4]上的最大值和最小值,由已知也可求得在区间[0,4]上的最大值的最小值;而存在使得成立等价于,解此不等式就可求得的取值范围.21教育网
试题解析:(1)f `(x)=-[x2+(a-2)x+b-a ]e3-x,
由,得 -[32+(a-2)3+b-a ]e3-3=0,即得b=-3-2a,
则 f `(x)=[x2+(a- ( http: / / www.21cnjy.com )2)x-3-2a-a ]e3-x=-[x2+(a-2)x-3-3a ]e3-x=-(x-3)(x+a+1)e3-x.
令f `(x)=0,得x1=3或x2=-a-1,由于x=3是极值点,所以,那么a≠-4.
当a<-4时,x2>3=x1,则
在区间(-∞,3)上,f `(x)<0, f (x)为减函数;
在区间(3,―a―1)上,f `(x)>0,f (x)为增函数;
在区间(―a―1,+∞)上,f `(x)<0,f (x)为减函数.
当a>-4时,x2<3=x1,则
在区间(-∞,―a―1)上,f `(x)<0, f (x)为减函数;
在区间(―a―1,3)上,f (x)>0,f (x)为增函数;
在区间(3,+∞)上,f `(x)<0,f (x)为减函数.
(2)由(Ⅰ)知,当a>0时,f ( http: / / www.21cnjy.com ) (x)在区间(0,3)上的单调递增,在区间(3,4)上单调递减,那么f (x)在区间[0,4]上的值域是[min{f (0),f (4) },f (3)],【来源:21cnj*y.co*m】
而f (0)=-(2a+3)e3<0,f (4)=(2a+13)e-1>0,f (3)=a+6,
那么f (x)在区间[0,4]上的值域是[-(2a+3)e3,a+6].
又在区间[0,4]上是增函数,
且它在区间[0,4]上的值域是[a2+,(a2+)e4],
由于(a2+)-(a+6)=a2-a+=()2≥0,所以只需且仅须
(a2+)-(a+6)<1且a>0,解得0故a的取值范围是(0,).
考点:1.函数的单调性与极值;2.函数的最值与不等式的存在成立.
29.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若,且曲线在点,(1)处的切线与直线垂直.
当时,试比较与的大小;
若对任意,,且,证明:.
【标准答案】
(1)的增区间是,减区间是;
(2);证明见解析.
【思路指引】
(1)由,求得,分,,讨论求解;
(2)根据曲线在点,(1)处的切线与直线垂直,得到,再用导数法求得m,进而得到,令,用导数法证明;根据对任意,,且,由(1)不妨设,得到,再利用单调性证明.
(1)
解:当时,,
若,则,,
若,则,,
所以的增区间是,减区间是;
(2)
曲线在点,(1)处的切线与直线垂直,
且,
(1),
故,
令,
则,

,则在 上递增,
(1),
时,方程有唯一解,
所以;
当时,
令,
则,
在时递增,即,
故时,;
若对任意,,且,
由(1)得:,必一正一负,
不妨设,由得:,
而由(1)得:时,函数在递减,
,即.
30.已知函数的导函数为.
(1)判断的单调性;
(2)若关于的方程有两个实数根,,求证:.
【标准答案】
(1)在上单调递增
(2)证明见解析
【思路指引】
(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,利用导函数的符号变化即可求出函数的单调区间;
(2)将证成立,转化为证成立,即证成立,
即证成立,再构造函数,利用函数的单调性进行证明.
(1)
解:,
令,由,
可得在上单调递减,上单调递增,
所以,
所以在上单调递增;
(2)
解:依题意,,相减得,
令,则有,,
欲证成立,
只需证成立,
即证成立,
即证成立,
令,只需证成立,
令,
即证时,成立

令,
则,
可得在内递减,在内递增,
所以,所以,
所以在上单调递增,
所以成立,故原不等式成立.
【名师指路】
利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:如证明不等式(或)可转化为证明(或),进而构造辅助函数;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
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