(12分)
已知函数,且。
(1)求;
(2)证明:存在唯一的极大值点,且。
(1)方法1:的定义域为。设,则,等价于。因为,,故,而,,得。
若,则。当时,,单调递减;当时,,单调递增。所以是的极小值点,故。综上,。
方法2:因为函数表达式为,所以,所以等价于。令,则,对进行讨论:若,,显然在时,不符合条件;若,在恒成立,也即在定义域内单调减少,又因为,所以当时,,不符合题意;若,由题意可知在单调减少,在单调递增,若,则在区间上单调递增,,不符合题意;若,则在区间上单调递减,,不符合题意,故;
(2)代入可得;;,可知在上单调递减,在上单调递增,而,,,,所以在有唯一解记为,在有解。所以及的情况如下,
所以存在唯一的极大值点,且,。所以,因为,所以。又由可得,所以,记(),则,当,,所以。
综上所述存在唯一的极大值点,且。
本题主要考查导数在研究函数中的应用。
(1)由解析式可知,所以等价于,分情况讨论即可。
(2)根据(1)得到,判断的解的情况,且满足,化简的表达式,利用的范围及函数单调性求证。