(本小題滿分14分)已知函數(shù),其中
為自然對數(shù)的底數(shù).
(Ⅰ)求曲線在點
處的切線方程;
(Ⅱ)若對任意,不等式
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍;
(Ⅲ)試探究當時,方程
解的個數(shù),并說明理由.
(Ⅰ); (Ⅱ)
;(Ⅲ)
時,方程
有兩個解.
解析試題分析:(Ⅰ)依題意得,根據(jù)導數(shù)的幾何意義即可求出斜率,再利用點斜式,即可求出曲線在點
處的切線方程;(Ⅱ)等價于對任意
,
,利用導數(shù)在函數(shù)單調(diào)性中的應用,以及利用導數(shù)求最值即可求出結(jié)果;(Ⅲ)設
,
,對
進行分類討論,即可求出結(jié)果.
試題解析:解:(Ⅰ)依題意得,, 1分
. 2分
所以曲線在點
處的切線方程為
. 3分
(Ⅱ)等價于對任意,
. 4分
設,
.
則
因為,所以
, 5分
所以,故
在
單調(diào)遞增, 6分
因此當時,函數(shù)
取得最小值
; 7分
所以,即實數(shù)
的取值范圍是
.8分
(Ⅲ)設,
.
①當時,由(Ⅱ)知,函數(shù)
在
單調(diào)遞增,
故函數(shù)在
至多只有一個零點,
又,而且函數(shù)
在
上是連續(xù)不斷的,
因此,函數(shù)在
上有且只有一個零點. 10分
②當時,
恒成立.證明如下:
設,則
,所以
在
上單調(diào)遞增,
所以時,
,所以
,
又時,
,所以
,即
.
故函數(shù)在
上沒有零點. 12分
③當時,
,所以函數(shù)
在
上單調(diào)遞減,故函數(shù)
在
至多只有一個零點,
又,而且函數(shù)
在
上是連續(xù)不斷的,
因此,函數(shù)在
上有且只有一個零點.
綜上所述,時,方程
有兩個解. 14分
考點:1.函數(shù)的導數(shù)的應用;2.不等式的恒成立.
科目:高中數(shù)學 來源: 題型:解答題
(本小題滿分12分)已知函數(shù).
(1)若函數(shù)滿足,且在定義域內(nèi)
恒成立,求實數(shù)b的取值范圍;
(2)若函數(shù)在定義域上是單調(diào)函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍;
(3)當時,試比較
與
的大小.
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