题目内容
(本小题15分)
已知函数
。
(I)当
时,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)当函数
在区间
上的最小值为
时,求实数
的值;
(Ⅲ)若函数
与
的图象有三个不同的交点,求实数
的取值范围。
已知函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642568990.gif)
(I)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642584235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642599424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642615375.gif)
(Ⅱ)当函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642599424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642646271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642677235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642693192.gif)
(Ⅲ)若函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642740270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642755276.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642693192.gif)
(I)因为
,由题意
(2分)
即过点
的切线斜率为3,又点![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642911314.gif)
则过点
的切线方程为:
(5分)
(Ⅱ)右题意
令
得
或
(6分)
由
,要使函数
在区间
上的最小值为
,则![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643348250.gif)
(i)当
时,
当
时,
,当
时,
,
所以函数![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318064355172.gif)
在区间[0,1]上,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643582694.gif)
即:
,舍去 (8分)
(ii)当
时,
当
时,
,则使函数
在区间
上单调递减,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643785401.gif)
综上所述:
(10分)
(Ⅲ)设![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231806438161106.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643957835.gif)
令
得
或
(11分)
(i)当
时,函数
单调递增,函数
与
的图象不可能有三个不同的交点
(ii)当
时,
随
的变化情况如下表:
欲使
与
图象有三个不同的交点,
方程
,也即
有三个不同的实根
,所以
(13分)
(iii)当
时,
随
的变化情况如下表:
由于极大值
恒成立,故此时不能有三个解
综上所述
(15分)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642584235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642880503.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642896329.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642896202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642911314.gif)
则过点
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642896202.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643067456.gif)
(Ⅱ)右题意
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643067652.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643099334.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643099226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643130239.gif)
由
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643223331.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642599424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642646271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642677235.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643348250.gif)
(i)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643348286.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643364292.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643489340.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643520282.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643535332.gif)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/2014082318064355172.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642599424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643582694.gif)
即:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643629775.gif)
(ii)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643645240.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643676281.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643489340.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642599424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642646271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643769721.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643785401.gif)
综上所述:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643801389.gif)
(Ⅲ)设
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231806438161106.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643957835.gif)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643972441.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180643099226.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644050226.gif)
(i)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644066231.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644081378.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642740270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642755276.gif)
(ii)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644144237.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644159519.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644175187.gif)
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | 1 | ![]() |
![]() | + | 0 | 一 | 0 | + |
![]() | ![]() | 极大![]() | ![]() | 极小![]() | ![]() |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642740270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180642755276.gif)
方程
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644518380.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644643434.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644674910.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644690252.gif)
(iii)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644705234.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644159519.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644175187.gif)
![]() | ![]() | 1 | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | + | 0 | 一 | 0 | + |
![]() | ![]() | 极大![]() | ![]() | 极小![]() | ![]() |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180645189584.gif)
综上所述
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823180644690252.gif)
略
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