(本小题满分13分)
已知函数。
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)证明:当时,。
(Ⅰ)函数的定义域是。
所以当时,单调递增。
当时,单调递减。
所以在上单调递增,在上单调递减。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,只需要证明当时,即可。。令,,,令,。在上单调递减在上单调递减在上单调递减,当时,所以,当且时,。
本题主要考查导数在研究函数中的应用和证明不等式常用的方法。
(Ⅰ)先求出函数的定义域,然后将求导,即可求出单调区间。
(Ⅱ)由表达式可以看出,当时,;当时,。根据(Ⅰ)中结论可以知道,设,则。所以如果,即若,即令,只要证明在内恒为负,不等式得证。于是求出在此定义域内的最大值,若最大值小于零,则本题得证。