(本小题满分14分)
设函数,的定义域均为,且是奇函数,是偶函数。,其中为自然对数的底数。
(Ⅰ)求,的解析式,并证明:当时,,;
(Ⅱ)设,,证明:当时,。
(I)由,的奇偶性及①
得。②
联立①②解得,。
当时,,,故。③
又由基本不等式,有,即。④
(II)由(I)得,⑤
,⑥
当时,等价于,⑦
等价于。⑧
设函数,
由⑤⑥,有。
当时,
(1)若,由③④,得,故在上为增函数,从而,
即,故⑦成立。
(2)
若,由③④,得,故在上为减函数,从而,
即,故⑧成立。
综合⑦⑧,得。
本题主要考查函数的性质与导数在研究函数中的应用。
(1)由函数的奇偶性可求得与的解析式,由指数函数的性质可判断;由基本不等式可判断。
(2)计算和,当时,化简不等式,可得到,;设函数,计算,对的取值范围进行分类讨论,即可证得原不等式成立。