题目内容
【题目】(本小题满分14分)已知函数.
(Ⅰ)求函数的单调区间;
(Ⅱ)若存在两条直线,
都是曲线
的切线,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)若,求实数
的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ);.(Ⅲ)
【解析】
试题分析:(Ⅰ),对a进行分类讨论:当
时,
,则函数
的单调递减区间是
.当
时,令
,得
.
的单调递减区间是
,单调递增区间是
;(Ⅱ)因为 存在两条直线
,
都是曲线
的切线,
所以 至少有两个不等的正实根,令
得
,记其两个实根分别为
.
则 解得
.再说明当
时,曲线
在点
处的切线分别为
,
是两条不同的直线即可;(Ⅲ)只需分类讨论.
试题解析:(Ⅰ). 1分
当时,
,则函数
的单调递减区间是
. 2分
当时,令
,得
.
当变化时,
,
的变化情况如下:
↘ | 极小值 | ↗ |
所以 的单调递减区间是
,单调递增区间是
. 4分
(Ⅱ)因为 存在两条直线,
都是曲线
的切线,
所以 至少有两个不等的正实根. 5分
令得
,记其两个实根分别为
.
则 解得
. 7分
当时,曲线
在点
处的切线分别为
,
.
令.
由得
(不妨设
),且当
时,
在
上是单调函数.
所以 .
所以 ,
是曲线
的两条不同的切线.
所以 实数的取值范围为
. 9分
(Ⅲ)当时,函数
是
内的减函数.
因为 ,
而,不符合题意. 11分
当时,由(Ⅰ)知:
的最小值是
.
(ⅰ)若,即
时,
,
所以,符合题意.
(ⅱ)若,即
时,
.
所以,符合题意.
(ⅲ)若,即
时,有
.
因为 ,函数
在
内是增函数,
所以 当时,
.
又因为 函数的定义域为
,
所以 .
所以 符合题意.
综上所述,实数的取值范围为
. 14分
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