已知函数(),为的导函数。
(1)当时,
(i)求曲线在点处的切线方程。
(ii)求函数的单调区间和极值。
(2)当时,求证:对任意的,,且,有。
(1)(i)当时,,
所以,
所以,。
所以曲线在点处的切线方程为,即。
(ii)由题意可得,(),
所以
,
令,得;
令,得,
所以当时,函数有极小值,
综上所述,函数的单调递增区间为,单调递减区间为。函数的极小值为,无极大值。
(2)证明:因为,
所以。
令,
因为,,且,
①。
令,,
当时,,
所以函数在上单调递增,
所以当时,有,
即,
因为,,,
②,
由(1)(ii)可知,当时,,
即 ③,
结合①②③可知:,
所以当时,对任意的,,且,有。
本题主要考查导数在研究函数中的应用和函数综合。
(1)(i)把代入函数解析式,求导,写出切线方程即可。
(ii)根据(i)写出函数(),求导判断单调性和极值即可。
(2)欲证不等式,即证,所以把及其导函数代入并化简,再利用(i)(ii)中的结论即可得证。