已知函数f(x)=x3-ax.(a∈R)
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求证:.
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解(I)f′(x)=3x2-a
当a≤0时,f′(x)≥0恒成立,故函数f(x)在R上单调递增
当a>0时,由由f′(x)≥0可得c×或x
由f′(x)<0可得
综上可得,a≤0时,f′(x)≥0恒成立,故函数f(x)在R上单调递增
当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(,+∞),(-∞,-),单调递减区间()
(II)证明:原不等式可化为xlnx>
容易得x>0,上式两边同乘以x可得x2lnx
设p(x)=x2lnx,q(x)=--=
则由p′(x)=x(2lnx+1)可得x=0(舍)或x=
∴时,p′(x)<0,x>时,p′(x)>0
∴当x=时,函数p(x)取得最小值
∵q(x)=--==
当且仅当即xex=e时取等号
令r(x)=xex,可得r(x)在(0,+∞)上单调递增,且r(1)=e
当x=1时,q(x)有最小值q(x)=-
∴
由于上面两个等号不能同时取得,故有p(x)>q(x0,则原不等式成立
解析分析:(I)先求导,令f′(x)=0,由f′(x)≥0可求函数的递增区间,由f′(x)<0可求函数的单调递减区间(II)要证明原不等式,可转化为证明x2lnx,构造函数设p(x)=x2lnx,q(x)=--=,利用导数可得当x=时,函数p(x)取得最小值,利用基本不等式可求q(x)有最小值q(x)=-,可证
点评:本题主要考查导数法研究函数的单调性,基本思路:当函数是增函数时,导数大于等于零恒成立,当函数是减函数时,导数小于等于零恒成立,而(2)中的证明具有很强的技巧性,综合了导数求解函数的最值,基本不等式求解函数的最值及利用构造函数证明不等式.