题目
(本题满分15分)已知函数. (Ⅰ)若无极值点,但其导函数有零点,求的值; (Ⅱ)若有两个极值点,求的取值范围,并证明的极小值小于.
答案:解 (Ⅰ)首先, ---------------1分 ---------------3分 有零点而无极值点,表明该零点左右同号,故,且的由此可得 ----------------6分 (Ⅱ)由题意,有两不同的正根,故. 解得: ----------------8分 设的两根为,不妨设,因为在区间上, ,而在区间上,,故是的极小值点.-------10分 因在区间上是减函数,如能证明则更有 ---------------13分 由韦达定理,, 令其中设 ,利用导数容易证明当时单调递减,而,因此,即的极小值 -------15分 (Ⅱ)另证:实际上,我们可以用反代的方式证明的极值均小于. 由于两个极值点是方程的两个正根,所以反过来, (用表示的关系式与此相同),这样 即,再证明该式小于是容易的(注意,下略).