题目内容
【题目】已知函数, .
(1)若曲线的一条切线经过点,求这条切线的方程.
(2)若关于的方程有两个不相等的实数根x1,x2。
①求实数a的取值范围;
②证明: .
【答案】(1)或.(2)①②见解析
【解析】试题分析:(1)先设切线点斜式方程,再与二次函数联立方程组,利用判别式为零得斜率(2)①先求函数导数,分类讨论导函数零点,单调函数至多一个零点,所以函数不单调,再依次讨论对应单调区间上有零点满足的条件②构造函数, ,利用导数易得函数单调递增,即得结论
试题解析:解:(1)解法一 设经过点的切线与曲线相切于点,
由得,
所以该切线方程为,
因为该切线经过,
所以,解得,
所以切线方程为或.
解法二 由题意得曲线的切线的斜率一定存在,
设所求的切线方程为,
由 ,得,
因为切线与抛物线相切,
所以,解得,
所以所求的切线方程为或.
(2)①由,得.
设,
则,
由题意得函数恰好有两个零点.
(i)当,则,
只有一个零点1.
(ii)当时,由得,由得,
即在上为减函数,在上为增函数,
而,
所以在上有唯一零点,且该零点在上.
取且,
则
所以在上有唯一零点,且该零点在上,
所以恰好有两个零点.
(iii)当时,由得,
若, ,
所以在上至多有一个零点.
若,则,
当时, ,即在上单调递减.
又,所以在上至多有一个零点.
当时, 在上单调递增,在上为减函数,
又,
所以h(x)在上无零点.
若,则,
又当时, ,
所以不存在零点.
在上无零点
故当时, ;当时, .
因此在上单调递增,在上单调递减.
又。
所以在无零点,在至多有一个零点.
综上, 的取值范围为.
②不妨设,
由①知, ,且, 在单调递减,
所以等价于,即.
由于,
且,
所以.
设,
则,
当时, ,所以.
而,故当时, .
从而,故.
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