已知函数．

1. 已知函数 $\text{[math]}$ ．

(1) 求函数 $\text{[math]}$ 的单调区间；

(2) 证明 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ ；

(3) 若对于任意的 $\text{[math]}$ ，关于 $\text{[math]}$ 的不等式 $\text{[math]}$ 恒成立，求出 $\text{[math]}$ 的取值范围.

【考点】

函数恒成立问题; 利用导数研究函数的单调性; 利用导数研究函数最大（小）值; 函数零点存在定理;

【答案】

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解答题困难

1. 已知函数 $\text{[math]}$ .

(1) 若 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 上单调递减，求 $\text{[math]}$ 的取值范围；

(2) 若 $\text{[math]}$ ，证明： $\text{[math]}$ .

解答题困难

2. 柯西中值定理是数学的基本定理之一，在高等数学中有着广泛的应用．定理内容为：设函数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 满足①图象在 $\text{[math]}$ 上是一条连续不断的曲线；②在 $\text{[math]}$ 内可导；③对 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ．则 $\text{[math]}$ ，使得 $\text{[math]}$ ．特别的，取 $\text{[math]}$ ，则有： $\text{[math]}$ ，使得 $\text{[math]}$ ，此情形称之为拉格朗日中值定理．

(1) 设函数 $\text{[math]}$ 满足 $\text{[math]}$ ，其导函数 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 上单调递增，判断函数 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 的单调性并证明；

(2) 若 $\text{[math]}$ 且 $\text{[math]}$ ，不等式 $\text{[math]}$ 恒成立，求实数 $\text{[math]}$ 的取值范围；

(3) 若 $\text{[math]}$ ，求证： $\text{[math]}$ ．

解答题困难

3. 已知函数 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ ．

(1) 当 $\text{[math]}$ 时，证明： $\text{[math]}$ ；

(2) 若对任意 $\text{[math]}$ ，都有 $\text{[math]}$ ，求k的取值范围．

解答题困难