(12分)
已知函数。
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明。
(1)(),
若,则在上恒成立,在上单调递增;
若,令,解得,则时,,单调递增;时,,单调递减。
(2)由(1)知,当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以有最大值,即。
令(),
则,当时,,单调递增;当时,,单调递减,所以,所以在时恒成立,即在时恒成立,所以(),即(),原不等式得证。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)对求导得,对分类讨论,得到不同情形下在相应区间的正负性,即在相应区间的增减性。
(2)根据(1)中得到的时的的单调性,得知要证等价于要证,于是构造函数,等价于要证在恒成立,利用导数进行研究,即可证明。