答案:
(1)(2)见解析(3)见解析
【解析】
(1)求导,求出的单调区间后即可得解;
(2)由题意得,根据、、、分类讨论的正负,即可得解;
(3)由可得,且,则可得,,令,根据的单调性求出的最大值后即可得解.
(1)当时,.当时,,单调递增,
当时,,单调递减.所以是的极大值点.
(2)由已知得,
的定义域为,.
当时,,当时,,单调递增,
当时,,单调递减.
当时,由,得或.
因而当时,,单调递增,当时,,单调递减.
当时,由,得或.
因而当与时,,单调递增,当时,,单调递减.
当时,,因而当时,单调递增.
当时,由.得或,
因而当与时,,单调递增,当时,,单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在与上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在与上单调递增,在上单调递减.
(3),则的定义域为. .
若有两个极值点,则方程的判别式,且,,.
又,∴即.
,
设其中.
由得.
由于即,
∴在上单调递增,在上单调递减,
即的最大值为.
从而成立.