本题导读

本题考查利用导数研究函数的单调性与最值。核心在于对含参数函数的单调性分类讨论,并利用最值证明不等式。

📌【题干】

Question

(2017年全国卷III(文)) 已知函数 .

(1) 讨论 的单调性;

(2) 当 时,证明 .

🔍【思路分析】

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  1. 第(1)问:求 ,通分后讨论 的取值对导函数符号的影响。
  2. 第(2)问:在 时求出 的最大值,证明其不超过 。

✅【答案】

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(1) 见解析

(2) 证明见解析

✍【详细解析】

Abstract

(1) 的定义域为 。 。 ① 当 时,,,故 , 在 上单调递增。 ② 当 时,令 得 。 当 时,,, 单调递增; 当 时,,, 单调递减。

(2) 当 时,由(1)知 在 处取得最大值。 。 要证 ,即证 , 即证 。 令 ,则上式化为 。 设 (),则 。 在 上递增,在 上递减,故 。 所以 恒成立,原不等式得证。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:导数求单调性、最值法证明不等式。
  2. 核心方法:分类讨论 + 换元转化为常见不等式 。
  3. 避坑指南: 时注意分母符号,换元 后利用 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:高考导数压轴大题。
  2. 结论推广:证明含对数的不等式常用 这一经典放缩。

🔗【关联脉络】

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