试题:
(本小题满分14分)设函数,其中.
(I)当时,判断函数在定义域上的单调性;
(II)求函数的极值点;
(III)证明对任意的正整数,不等式都成立.

答案:

我来补答
(I) 上递增,在上递减,当时,函数在定义域上单调递增。
(II) 时,上有唯一的极小值点
时,有一个极大值点和一个极小值点
时,函数上无极值点。
(III) 证明见解析
解:(I) 函数的定义域为.

,则上递增,在上递减,
.
时,
上恒成立.

即当时,函数在定义域上单调递增。
(II)分以下几种情形讨论:
(1)由(I)知当时函数无极值点.
(2)当时,
时,
时,
时,函数上无极值点。
(3)当时,解得两个不同解.
时,

此时上有唯一的极小值点.
时,
都大于0 ,上小于0 ,
此时有一个极大值点和一个极小值点.
综上可知,时,上有唯一的极小值点
时,有一个极大值点和一个极小值点
时,函数上无极值点。
(III) 当时,

上恒正,
上单调递增,当时,恒有.
即当时,有
对任意正整数,取
 
 
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