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2024高考数学二轮复习压轴题型分类专练(新高考用)-专题02函数与导数(含解析)
展开这是一份2024高考数学二轮复习压轴题型分类专练(新高考用)-专题02函数与导数(含解析),共30页。
(2023•新高考Ⅰ)已知函数.
讨论的单调性;
证明:当时,.
(2022•新高考Ⅱ)已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)设,证明:.
(2021•新高考Ⅱ)已知函数.
(Ⅰ)讨论的单调性;
(Ⅱ)从下面两个条件中选一个,证明:恰有一个零点.
①,;
②,.
(2023•山东济南•模拟预测)设函数f(x)=emxx+1(x>-1),已知f(x) ≥ 1恒成立.
(1)求实数m的值;
(2)若数列{ an }满足an+1=lnf( an ),且a1=1-ln2,证明:|ean-1|<(12)n.
(2023·重庆·校考二模)已知函数fx=2ex-ex.
(1)求函数fx的单调区间;
(2)求证:fx>elnx+csx.
(2023·海南·联考模拟预测)已知函数fx=xlnx-ax2.
(1)当a=1时,讨论函数fx的单调性;
(2)若不等式fx>aex+1-ax2-x恒成立,求实数a的取值范围.
(2023·河北·模拟预测)已知函数fx=e-aex+xa∈R.
(1)讨论函数fx的单调性;
(2)若存在实数a,使得关于x的不等式fx≤λa恒成立,求实数λ的取值范围.
(2023·广东东莞·校联考阶段)已知函数fx对任意实数x,y恒有fx+y=fx+fy,当x>0时,fx<0,且f1=-2.
(1)判断fx的奇偶性;
(2)判断函数单调性,求fx在区间-3,3上的最大值;
(3)若fx
(1)求函数h(x)的解析式并判断其奇偶性;
(2)判断函数h(x)的单调性(不需证明),并求不等式h(2x+1)+h(2x-1)≥0的解集.
(2023·湖北宜昌·校联考模拟)已知.
(1)若当时函数取到极值,求的值;
(2)讨论函数在区间上的零点个数.
(2023·浙江温州·统考模拟预测)已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)当时,求在上的最小值;
(3)若在上存在零点,求的取值范围.
(2023·辽宁丹东·区联考二模)已知函数fx=mxe-x+x-lnxm∈R.
(1)讨论函数fx的极值点个数;
(2)若m>0,fx的最小值是1+lnm,求实数m的取值范围.
(2023·天津·统考高考真题)已知函数fx=1x+12lnx+1.
(1)求曲线y=fx在x=2处切线的斜率;
(2)当x>0时,证明:fx>1;
(3)证明:56
(1)若有一个圆柱体建筑的底面半径为,高度为,暴露在空气中的部分为上底面和侧面,试求该建筑体的“体形系数” ;(结果用含、的代数式表示)
(2)定义建筑物的“形状因子”为,其中为建筑物底面面积,为建筑物底面周长,又定义为总建筑面积,即为每层建筑面积之和(每层建筑面积为每一层的底面面积).设为某宿舍楼的层数,层高为3米,则可以推导出该宿舍楼的“体形系数”为.当,时,试求当该宿舍楼的层数为多少时,“体形系数” 最小.
(2022·浙江·统考高考真题)设函数.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)已知,,曲线上不同的三点,,,,,处的切线都经过点.证明:
(ⅰ)若,则(a);
(ⅱ)若,,则.
(注是自然对数的底数)
题型训练
答案&解析
【1】
【解析】(1),
则,
①当时,恒成立,在上单调递减,
②当时,令得,,
当时,,单调递减;当,时,,单调递增,
综上所述,当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在,上单调递增.
证明:(2)由(1)可知,当时,,
要证,只需证,
只需证,
设(a),,
则(a),
令(a)得,,
当时,(a),(a)单调递减,当,时,(a),(a)单调递增,
所以(a),
即(a),
所以得证,
即得证.
【2】
【解析】(1)当时,,
,
,
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
(2)令,
,,
在上恒成立,
又,
令,则,
,
①当,即,存在,使得当时,,即在上单调递增.
因为,所以在内递增,所以,这与矛盾,故舍去;
②当,即,
,
若,则,
所以在,上单调递减,,符合题意.
若,则,
所以在上单调递减,,符合题意.
综上所述,实数的取值范围是.
另解:的导数为,
①当时,,
所以在递增,所以,与题意矛盾;
②当时,,
所以在递减,所以,满足题意;.
③当时,.
设,,则在递减,所以,
,所以在递减,所以,满足题意;
④当时,,
令,则,,
可得递减,,
所以存在,使得.当时,,
在递增,此时,
所以当时,,在递增,所以,与题意矛盾.
综上可得,的取值范围是,.
(3)由(2)可知,当时,,
令得,,
整理得,,
,
,,
即.
另解:运用数学归纳法证明.
当时,左边成立.
假设当时,不等式成立,即.
当时,要证,
只要证,
即证.
可令,则,,则需证明,
再令,则需证明.
构造函数,,
,
可得在,上递减,
则(1),所以原不等式成立,
即时,成立.
综上可得,成立.
【3】
【解析】(Ⅰ),,
①当时,当时,,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
②当时,令,可得或,
当时,
当或时,,当时,,
在,,上单调递增,在,上单调递减,
时,
且等号不恒成立,在上单调递增,
当时,
当或时,,当时,,
在,,上单调递增,在,上单调递减.
综上所述:
当 时, 在上单调递减;在上 单调递增;
当 时, 在, 和上单调递增;在,上单调递减;
当 时, 在 上单调递增;
当 时, 在和, 上单调递增;在, 上单调递减.
(Ⅱ)证明:若选①,由 (Ⅰ)知, 在上单调递增,, 单调递减,, 上 单调递增.
注意到.
在 上有一个零点;
,
由 得,,
,当 时,,此时 无零点.
综上: 在 上仅有一个零点.
另解:当,时,有,,
而,于是
,
所以在没有零点,当时,,
于是,所以在,上存在一个零点,命题得证.
若选②,则由(Ⅰ)知:在, 上单调递增,
在,上单调递减,在 上单调递增.
,
,,,,
当 时,,此时 无零点.
当 时, 单调递增,注意到,
取,,,又易证,
,
在上有唯一零点,即在上有唯一零点.
综上: 在 上有唯一零点.
【4】
【解题思路】(1)不等式化为emx-x-1≥0,构造新函数g(x)=emx-x-1,结合g(0)=0,得到g'(0)=0,求出m的值为1,再利用函数单调性证明m=1时不等式恒成立即可;
(2)根据条件把不等式转化为证明|ean+1-1| < 12|ean-1|,利用分析法进一步变化不等式,最后构造函数利用函数单调性即可.
【解答过程】(1)由题意可知,f(x)=emxx+1≥1(x>-1),即emx-x-1≥0,
设g(x)=emx-x-1,则g(x)≥0在(-1,+∞)上恒成立,
注意到 g(0)=0,故x=0是函数g(x)的最小值点,也是极小值点,
则g'(0)=0,因为 g'(x)=memx-1,
所以 g'(0)=m-1=0,所以 m=1.
下面证明当m=1时,g(x) ≥ 0在(-1 , +∞)上恒成立,
g(x)=ex-x-1 ,则g'(x)=ex-1,
令g'(x)=ex-1>0,得x>0;
令g'(x)=ex-1<0,得-1
故g(x) ≥ g(0)=0,得证;
所以实数m的值为1.
(2)由(1)知当x>-1时,f(x) ≥ 1,
因为 an+1=lnf(an),设h(x)=lnf(x),则an+1=h(an),
所以 an=h( an-1 )=h( h( an-2 ) )=⋯=h( ( ⋯h( a1 ) ) )>0;
因为 a1=1-ln2,所以 |ea1-1| = |e1-ln2-1|=e2-1<12,
故要证|ean-1|<(12)n ,只需证:|ean+1-1| < 12|ean-1|,
因为 an∈( 0 , +∞ ),故只需证:ean+1-1<12ean-12,
因为 an+1=lnf(an),所以 ean+1=f(an),
故只需证: f( an )<12ean+12,即eanan+1<12ean+12,
只需证:(an-1)ean+an+1>0.
设φ(x)=( x-1 )ex+x+1,
故只需证:当x∈( 0 , +∞ )时,φ(x)>0,
因为 φ'(x)=xex+x>0,
所以 φ(x)在( 0 , +∞ )上单调递增,
所以 φ(x)>φ(0)=0,得证;所以原不等式成立.
【5】
【解题思路】(1)利用导数与函数单调性的关系即可得解;
(2)构造函数hx=2ex-ex-elnx+1,利用导数判推得hx>0,进而得证.
【解答过程】(1)因为fx=2ex-ex,所以f'x=2ex-e,
当x∈-∞,1-ln2时,f'x<0,fx单调递减;
当x∈1-ln2,+∞时,f'x>0,fx单调递增;
所以fx的单减区间为-∞,1-ln2,单增区间为1-ln2,+∞.
(2)设函数hx=2ex-ex-elnx+1,
则h'x=2ex-e-ex,x>0,
易得h'x在0,+∞上单调递增,且h'1=0,
所以当x∈0,1,h'x<0,hx单调递减;
当x∈1,+∞,h'x>0,hx单调递增;
所以hxmin=h1=0,故2ex-ex-elnx+1≥0,当且仅当x=1时等号成立,
即fx≥elnx+1,当且仅当x=1时等号成立,
因为1≥csx,所以fx≥elnx+1≥elnx+csx,
由于上述不等式取等条件不能同时成立,
所以fx>elnx+csx,得证.
【6】
【解题思路】(1)当a=1时,对fx求导,令mx=f'x=lnx+1-2x,x>0,讨论m'x与0的大小可得mx<0,即f'x<0,即可得出函数fx的单调性;
(2)由题意可得a
令mx=f'x=lnx+1-2x,x>0,
可得m'x=1x-2=1-2xx,
当x∈0,12时,m'x>0,mx单调递增;
当x∈12,+∞时,m'x<0,mx单调递减,
所以当x=12时,mx取得极大值,也为最大值,且m12=ln12+1-1=ln12<0,
所以f'x<0,所以fx在0,+∞上单调递减.
(2)由fx>aex+1-ax2-x,得aex
令φx=x-2-lnx,可得φ'x=1-1x=x-1x,
令φ'x>0,可得x>1;
令φ'x<0,可得0
又φe-3=e-3-2-lne-3=e-3+1>0,
φ1=1-2-ln1=-1<0,
φ4=4-2-ln4=2-2ln2>0,
所以在e-3,1中存在唯一的x1使得φx1=0,
在1,4中存在唯一的x2使得φx2=0,
即有x1-2-lnx1=0,x2-2-lnx2=0.
因为φx在0,1单调递减,在1,+∞单调递增,
所以当0
又h'x=x-1x-2-lnxex =x-1φxex,x>0,
所以当0
当1
所以hx在0,x1单调递减,在x1,1单调递增,
在1,x2单调递减,在x2,+∞单调递增,
所以x∈0,1时,hx的极小值为
hx1=x1lnx1-x12+x1ex1,
x∈1,+∞时,hx的极小值为
hx2=x2lnx2-x22+x2ex2.
因为x1-2-lnx1=0,x2-2-lnx2=0,
可得x1-lnx1=2,x2-lnx2=2,所以ex1-lnx1=e2,ex2-lnx2=e2,
即ex1x1=ex2x2=e2,所以x1ex1=x2ex2=e-2.
代入lnx1=x1-2和lnx2=x2-2,
则有hx1=x1x1-2-x12+x1ex1=-x1ex1= -e-2,
同理可得hx2=-e-2,
所以hx1=hx2,
所以h(x)min=-e-2=-1e2,
所以a<-1e2,即实数a的取值范围为-∞,-1e2.
【7】
【解题思路】(1)求导以后对导数中的参数进行分类讨论,根据不同的分类判断函数的单调性;
(2)根据第1问的结论,将恒成立问题转化为函数的最大(小)值问题,构造新函数,求出λ的范围.
【解答过程】(1)函数fx=e-aex+xa∈R,x∈R,则f'(x)=(e-a)ex+1,
当e-a≥0,即a≤e时,f'(x)>0恒成立,即f(x)在R上单调递增;
当e-a<0,即a>e时,令f'(x)=0,解得x=-ln(a-e),
x
(-∞,-ln(a-e))
-ln(a-e)
(-ln(a-e),+∞)
f'(x)
+
0
-
f(x)
↗
极大值
↘
综上所述,当a≤e是,f(x)在R上单调递增;
当a>e时,f(x)在(-∞,-ln(a-e))上单调递增,在(-ln(a-e),+∞)上单调递减.
(2)f(x)≤λa等价于(e-a)ex+x-λa≤0,令h(x)=(e-a)ex+x-λa,
当a≤e时,h(1+λa)=(e-a)e1+λa+1>0,所以h(x)≤0不恒成立,不合题意.
当a>e时,f(x)≤λa等价于λa≥f(a)max,
由(1)可知f(x)max=f(-ln(a-e))=-1-ln(a-e),
所以λa≥-1-ln(a-e),对a>e有解,所以λ≥-1-ln(a-e)a对a>e有解,
因此原命题转化为存在a>e,使得λ≥-1-ln(a-e)a.
令u(a)=-ln(a-e)-1a,a>e,则λ≥u(a)min,
u'(a)=-aa-e-ln(a-e)a2+1a2=ln(a-e)-ea-ea2,
令φ(a)=ln(a-e)-ea-e,则φ'(a)=1a-e+e(a-e)2>0,
所以φ(a)在(e,+∞)上单调递增,又φ(2e)=-e2e-e+ln(2e-e)=0,
所以当e当a>2e时,φ(a)>0,u'(a)>0,故u(a)在(2e,+∞)上单调递增,
所以u(a)min=u(2e)=-1e,所以λ≥-1e,
即实数λ的取值范围是-1e,+∞.
【8】
【解题思路】(1)令x=y=0,求得f0=0,再令y=-x,从而得f-x=-fx,从而证明求解.
(2)设x1,x2∈R且x1
令x=y=0,则f0+0=2f0,所以f0=0,
令y=-x,则fx-x=fx+f-x=f0=0,
所以:f-x=-fx对任意x∈R恒成立,
所以函数fx为奇函数.
(2)fx在R上是减函数,证明如下:
任取x1,x2∈R且x1
fx2-fx1=fx2+f-x1=fx2-x1<0,所以fx2
当x∈-3,3时,fx单调递减,
所以当x=-3时,fx有最大值为f-3,
因为f3=f2+f1=3f1=-2×3=-6,所以f-3=-f3=6,
故fx在区间-3,3上的最大值为6.
(3)由(2)知fx在区间-1,1上单调递减,
所以fx≤f-1=-f1=2,
因为fx
令ga=-2am+m2,则g-1>0g1>0,即2m+m2>0-2m+m2>0,
解得:m>2或m<-2.
故m的取值范围为-∞,-2∪2,+∞.
【9】
【解题思路】(1)由f(1)+g(1)=52、f(1)-g(1)=32代入可解出a、b,得到h(x),再计算h(x)与h(-x)的关系即可得到奇偶性;
(2)分别判断h(x)中每一部分的单调性可得h(x)的单调性,结合函数的单调性与奇偶性解决该不等式即可得.
【解答过程】(1)由f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,即有a+ba+1=52a-ba-1=32,解得a=2b=-1,
即f(x)=2x,g(x)=-2-x+x,则h(x)=2x-2-x+x,
其定义域为R,
h(-x)=2-x-2x-x=-2x-2-x+x=-h(x),
故h(x)为奇函数.
(2)h(x)=2x-2-x+x,由2x在R上单调递增,-2-x在R上单调递增,
x在R上单调递增,故h(x)在R上单调递增,
由h(2x+1)+h(2x-1)≥0,且h(x)为奇函数,
即有h(2x+1)≥-h(2x-1)=h1-2x,
即有2x+1≥1-2x,解得x≥0,
故该不等式的解集为xx≥0.
【10】
【答案】(1)1(2)答案见解析
【分析】(1)求得,由,得到,进而结合函数极值点的定义,即可求解;
(2)当时,求得,令,利用导数的单调性,结合,得到在区间上没有零点;当时,求得,令,求得,令,利用导数求得在单调递增.,结合,,得出函数的单调区间,由,得出在没有零点,在由,得到存在唯一,使得,即可得到答案.
【详解】(1)解:函数,可得
因为时函数取到极值,可得,解得,
当时,可得,
令,
可得,
令,可得,所以单调递增,
又因为,所以在区间上,即单调递增,
所以是的变号零点,所以当时函数取到极值.
(2)解:当时,因为,
所以,
令,
则,
所以在单调递增,则,
所以,当时,在区间上没有零点.
当时,可得,
令,
可得,
令,则,
所以在单调递增,,则,
所以在单调递增.
因为,,
当时,,
所以存在使得.则在单调递减,在单调递增,
又因为,所以当时,,故在没有零点,
因为在单调递增,且,而,
所以,
则,
所以存在唯一,使得,
故在存在唯一零点,因此当时,在存在唯一零点,
综上所述,当时,在区间上没有零点;
当时,在存在唯一零点.
【11】
【答案】(1)极大值为,没有极小值.
(2)0
(3)
【分析】(1)利用导函数求函数的极值;
(2)根据导函数求函数的最值;
(3)根据的导数,对进行分类,结合函数的单调性和极值可得的取值范围.
【详解】(1)当时,,定义域:,,
令,则,变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
则的极大值为:,没有极小值;
(2)当时,,定义域:,
,
令,定义域:,,
则在上是增函数,则,所以,
即在上是增函数,则.
(3),定义域:,
,
令,定义域:,,
(1)当时,,则在上是减函数,则,
当时,,则在上是减函数,,不合题意;
当时,,,则存在,使,即,
变化时,,的变化情况如下表:
0
单调递增
极大值
单调递减
则,只需,即;
(2)当时,由(1)知在上是增函数,,不合题意;
(3)当时,在上是增函数,在上是增函数,
则在上是增函数,,不合题意,
综上所述,的取值范围是.
【12】
【解题思路】(1)求出fx的导数,按m≤e和m>e分类讨论,并借助零点存在性定理推理作答即可;
(2)利用(1)中信息,按m≤e和m>e探讨,利用导数研究函数fx的最小值求解即可.
【解答过程】(1)函数fx的定义域为0,+∞,
所以f'x=me-x-xe-x+1-1x=1exx-1exx-m,
令ux=exx-m,则u'x=exx-1x2,
令u'x<0,可得0
所以ux在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,
故uxmin=u1=e-m,
①m≤e时,uxmin≥0,则ux≥0,令f'x<0,可得0
所以fx在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增,所以fx有1个极小值点;
②m>e时,uxmin<0,
因为令hx=ex-x-1,则h'x=ex-1,
当x>0时,h'x>0,则hx在0,+∞上单调递增,
当x<0时,h'x<0,则hx在-∞,0上单调递减,
故hx≥h0=0,所以ex≥x+1,当x=0时取等号.
当x<1m-1<1时,ux>x+1x-m=1+1x-m>0,
此时∃x1∈0,1,使得ux1=0,
令vx=ex-x2,x>1,有v'x=ex-2x,令φx=ex-2x,x>1,
φ'x=ex-2>0,φx在1,+∞上单调递增,即φx>φ1=e-2>0,
即有v'x>0,即vx在1,+∞上单调递增,
即vx>v1=e-2>0,所以ex>x2,
当x>m>e时,ux>x2x-m=x-m>0,此时∃x2∈1,+∞,使得ux2=0,
因此x∈0,x1,f'x<0,fx单调递减,
x∈x1,1,f'x>0,fx单调递增,
x∈1,x2,f'x<0,fx单调递减,
x∈x2,+∞,f'x>0,fx单调递增,
所以fx由3个极值点;
所以当m≤e时,fx恰有1个极值点;当m>e时,fx恰有3个极值点;
(2)由(1)知,当0
所以1e=lnmm,令gx=lnxx,x∈0,e,则g'x=1-lnxx2≥0,
函数gx在0,e上单调递增,gxmax=ge=1e,则m=e,
当m>e时,∃x1∈0,1,使得ux1=0,∃x2∈1,+∞,使得ux2=0,
所以fx在0,x1上单调递减,在x1,1上单调递增,在1,x2上单调递减,在x2,+∞上单调递增,
其中exixi-m=0i=1,2,即xi=lnm+lnxi,所以fxmin=minfx1,fx2=1+lnm,
而fxi=mxiexi+xi-lnxi=1+lnm符合要求,所以m>e,
综上可得,实数m的取值范围为mm≥e.
【13】
【解题思路】(1)利用导数的几何意义求斜率;
(2)问题化为x>0时lnx+1>2xx+2,构造g(x)=lnx+1-2xx+2,利用导数研究单调性,即可证结论;
(3)构造h(n)=lnn!-n+12lnn+n,n∈N*,作差法研究函数单调性可得h(n)≤h(1)=1,再构造φ(x)=lnx-(x+5)(x-1)4x+2且x>0,应用导数研究其单调性得到lnx≤(x+5)(x-1)4x+2恒成立,对h(n)-h(n+1)作放缩处理,结合累加得到h(1)-h(n)<32ln2-1+112<16n≥3,即可证结论.
【解答过程】(1)f(x)=ln(x+1)x+ln(x+1)2,则f'(x)=1x(x+1)+12(x+1)-ln(x+1)x2,
所以f'(2)=13-ln34,故x=2处的切线斜率为13-ln34;
(2)要证x>0时fx=1x+12lnx+1>1,即证lnx+1>2xx+2,
令g(x)=lnx+1-2xx+2且x>0,则g'(x)=1x+1-4(x+2)2=x2(x+1)(x+2)2>0,
所以g(x)在(0,+∞)上递增,则g(x)>g(0)=0,即lnx+1>2xx+2.
所以x>0时fx>1.
(3)设h(n)=lnn!-n+12lnn+n,n∈N*,
则h(n+1)-h(n)=1+(n+12)lnn-(n+12)lnn+1=1-(n+12)ln(1+1n),
由(2)知:x=1n ∈(0,1],则f(1n)=(n+12)ln(1+1n)>1,
所以h(n+1)-h(n)<0,故h(n)在n∈N*上递减,故h(n)≤h(1)=1;
下证ln(n!)-(n+12)ln(n)+n>56,
令φ(x)=lnx-(x+5)(x-1)4x+2且x>0,则φ'(x)=(x-1)2(1-x)x(2x+1)2,
当0
所以φ(x)≤φ(1)=0,故在x∈0,+∞上lnx≤(x+5)(x-1)4x+2恒成立,
则h(n)-h(n+1)=(n+12)ln(1+1n)-1≤(n+12)⋅(6+1n)(1n)2(3+2n)-1=14n(3n+2)<112(1n-1-1n),
所以h(2)-h(3)<112(1-12),h(3)-h(4)<112(12-13),…,h(n-1)-h(n)<112(1n-2-1n-1),
累加得:h(2)-h(n)<112(1-1n-1),而h(2)=2-32ln2,h(1)=1
因为79>34>ln2,所以h(2)=2-32ln2>56,
则-h(n)<112(1-1n-1)-2+32ln2n≥3,
所以h(1)-h(n)<32ln2-1+112(1-1n-1)<32ln2-1+112<16,故h(n)>56n≥3;
综上,56
【解析】(1)由圆柱体的表面积和体积公式可得:
,
所以.
(2)由题意可得,,
所以,
令,解得,
所以在,单调递减,在,单调递增,
所以的最小值在或7取得,
当时,,
当时,,
所以在时,该建筑体最小.
【15】
【解析】(Ⅰ)函数,
,,
由,得,在,上单调递增;
由,得,在上单调递减.
(Ⅱ)证明:过有三条不同的切线,
设切点分别为,,,,,,
,,2,,方程有3个不同的根,
该方程整理为,
设,
则,
当或时,;当时,,
在,上为减函数,在上为增函数,
有3个不同的零点,(e)且(a),
,且,
整理得到且,
此时,,且,
此时,,
整理得,且,
此时,(a),
设(a)为上的减函数,(a),
.
当时,同讨论,得:
在,上为减函数,在上为增函数,
不妨设,则,
有3个不同的零点,(a),且(e),
,且,
整理得,
,,
,
设,则方程即为:
,即为,
记,
则,,为有三个不同的根,
设,,
要证:,
即证,
即证:,
而,且,
,
,
即证,
即证,
即证,
记,则,
在为增函数,,
,
设,,
则,
在上是增函数,(1),
,
即,
若,,则.
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