题目
设函数 (Ⅰ)证明其中为k为整数 (Ⅱ)设为的一个极值点,证明 (Ⅲ)设在(0,+∞)内的全部极值点按从小到大的顺序排列为,证明:
答案:(Ⅰ)同解析;(Ⅱ)同解析;(Ⅲ)同解析。 解析:(I)由于函数定义,对任意整数,有 (II)函数在R上可导, ① 令,得: 若,则,这与矛盾,所以。 当时, ② 由于函数的图象和函数的图象知,有解。 当时, (II)证明:由函数的图象和函数的图象知,对于任意整数,在开区间(,)内方程只有一个根, 当时,,当时, 而在区间(,)内,要么恒正,要么恒负 因此时的符号与时的符号相反 综合以上,得:的每一个根都是的极值点 ③ 由得,当时,,即对于时, ④ 综合 ③、④ :对于任意 , 由:和,得: ⑤ 又:, 但时, ⑥ 综合 ⑤、⑥ 得: