Question

已知函數(shù).
（Ⅰ）當時，討論函數(shù)在[上的單調(diào)性；
（Ⅱ）如果，是函數(shù)的兩個零點，為函數(shù)的導數(shù)，證明：.

Answer 1

（Ⅰ）當時，函數(shù)在上單調(diào)遞減；（Ⅱ）詳見解析.

解析試題分析：（Ⅰ）不是常見的函數(shù)的單調(diào)性問題，可以采用求導得方法.通過定導數(shù)的正負來確定單調(diào)性.在本題中，求導得，但發(fā)現(xiàn)還是無法直接判斷其正負.這時注意到在上單調(diào)遞減，可以得到其最大值，即，而，所以，從而得函數(shù)在上單調(diào)遞減；（Ⅱ）通過，是函數(shù)的兩個零點把用表示出來，代入中，由分成與兩段分別定其正負.易知為負，則化成，再將視為整體，通過研究的單調(diào)性確定的正負，從而最終得到.本題中通過求導來研究的單調(diào)性，由其最值確定的正負.其中要注意的定義域為，從而這個隱含范圍.
試題解析：（Ⅰ），     1分
易知在上單調(diào)遞減，        2分
∴當時，.      3分
當時，在上恒成立.
∴當時，函數(shù)在上單調(diào)遞減.    5分
（Ⅱ），是函數(shù)的兩個零點，
  （1）
  （2）    6分
由（2）-（1）得：
，    8分
，所以
，
將代入化簡得：    9分
因為，故只要研究的符號
    10分
令，則，且，
令，                       12分
所以，
當時，恒成立，所以在上單調(diào)遞增，所以當