(本小题满分13分)
已知函数(为常数,是自然对数的底数),曲线在点处的切线与轴平行。
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的单调区间;
(Ⅲ),其中为的导函数,证明:对任意,。
(Ⅰ)由,得,。
由于曲线在处的切线与轴平行,所以,因此。
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,。
令,。
当时,;当时,。
又,所以时,;
时,;
因此,的单调递增区间为,单调递减区间为。
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当时,,故只需证明在时成立。
当时,,且,所以。
设,,则,
当时,,当时,,
所以当时,取得最大值。
所以。
综上,对任意,。
本题主要考查函数及其导数的相关知识。
(Ⅰ)由题意可知,,代入的导函数,即可求得的值。解答本题的关键是正确求出的导函数,并理解曲线在处的切线与轴平行的含义。
(Ⅱ)对于连续函数的单调区间,只需求得,的解集即可。本题因为,所以,只需考虑,在和时的解集即可。
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当时,,所以只需考虑时的情况即可,如果能想到当时,,且,,能很快得出结论。