题目
已知, ,,其中e是无理数且e=2.71828…,. (1)若a=1,求的单调区间与极值; (2)求证:在(1)的条件下,; (3)是否存在实数a,使的最小值是-1?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
答案:解:(1)当a=1时,,, 令,得x=1. 当时,,此时单调递减; 当时,,此时单调递增. 所以的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,e),的极小值为. (2)由(1)知在上的最小值为1. 令,,所以. 当时,,在上单调递增, 所以. 故在(1)的条件下,. (3)假设存在实数a,使()有最小值-1. 因为, ①当时,,在上单调递增,此时无最小值; ②当时,当时,,故在(0,a)单调递减;当时,,故在(a,e)单调递增; 所以,得,满足条件; ③当时,因为,所以,故在上单调递减. ,得(舍去); 综上,存在实数,使得在上的最小值为-1.