(本小题满分12分)
已知函数,。
证明:
(Ⅰ)存在唯一,使;
(Ⅱ)存在唯一,使,且对(Ⅰ)中的,有。
(Ⅰ)当时,。函数在为减函数,又,,所以存在唯一,使。
(Ⅱ)考虑函数,。令,则时,。记,则。由(Ⅰ)得,当时,;当时,。在上是增函数,又,从而当时,,所以在上无零点。在上为减函数,由,,知存在唯一的,使。所以存在唯一的,使。因此存在唯一的,使。因为当时,,故与有相同的零点,所以存在唯一的,使,因,,所以。
本题主要考查导数与函数单调性的关系。
(Ⅰ)函数在定义区间单调,且存在一点使函数值大于零,另一点使函数值小于零;
(Ⅱ)利用函数的单调性判断。