题目

已知函数f(x)=. (Ⅰ)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值、最小值; (Ⅱ)求证:在区间(1,上函数f(x)的图像在函数g(x)=图像的下方; (Ⅲ)请你构造函数(x),使函数F(x)=f(x)+(x)在定义域(0,上,存在两个极值点,并证明你的结论. 答案: 解:(Ⅰ) ∵x>0, ∴>0,∴f(x)在(0,+¥)上是单调递增函数, ∴f(x)在区间[1,e]上的最大值为f(e)=,最小值为f(1)= (Ⅱ)证明:设G(x)=g(x)-f(x),则G(x)=, == , 当x时,显然有, ∴G(x)在区间(1,上是单调增函数, ∴G(x)>G(1)=>0在(1,上恒成立,即g(x)>f(x)在(1,上恒成立, ∴在区间(1,上函数f(x)的图像在函数g(x)=图像的下方. (Ⅲ)令(x)=-x,则F(x)=-x(x>0), 令,得x=,或x=2,令得,0<x<,或x>2,令得,<x<2 ∴当(x)=-x时, 函数F(x)=f(x)+(x)在定义域(0,上,存在两个极值点x1=,x2=2.
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