(07年山東卷理)(14分)設(shè)函數(shù),其中.

(I)當(dāng)時,判斷函數(shù)在定義域上的單調(diào)性;

(II)求函數(shù)的極值點;

(III)證明對任意的正整數(shù),不等式都成立.

解析:(I) 函數(shù)的定義域為.

,

,則上遞增,在上遞減,

.

當(dāng)時,,

上恒成立.

即當(dāng)時,函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增。

(II)分以下幾種情形討論:

(1)由(I)知當(dāng)時函數(shù)無極值點.

(2)當(dāng)時,

時,

時,

時,函數(shù)上無極值點。

(3)當(dāng)時,解得兩個不同解,.

當(dāng)時,,,

此時上有唯一的極小值點.

當(dāng)時,

都大于0 ,上小于0 ,

此時有一個極大值點和一個極小值點.

綜上可知,時,上有唯一的極小值點;

時,有一個極大值點和一個極小值點;

時,函數(shù)上無極值點。

(III) 當(dāng)時,

上恒正,

上單調(diào)遞增,當(dāng)時,恒有.

即當(dāng)時,有

對任意正整數(shù),取

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(II) 求的分布列和數(shù)學(xué)期望;

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