题目内容
(本小题满分15分)
已知函数
(Ⅰ)求函数
的极值;
(Ⅱ)对于曲线上的不同两点
,如果存在曲线上的点
,且
,使得曲线在点
处的切线
∥
,则称
为弦
的伴随切线。特别地,当
,
时,又称
为
的λ——伴随切线。
(ⅰ)求证:曲线
的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的;
(ⅱ)是否存在曲线C,使得曲线C的任意一条弦均有
伴随切线?若存在,给出一条这样的曲线 ,并证明你的结论; 若不存在 ,说明理由。
已知函数

(Ⅰ)求函数

(Ⅱ)对于曲线上的不同两点












(ⅰ)求证:曲线

(ⅱ)是否存在曲线C,使得曲线C的任意一条弦均有

(Ⅰ)当
时,
没有极值;
当
时,
的极大值为
,没有极小值。(Ⅱ)见解析


当



(Ⅰ)
当
,
,函数
在
内是增函数,
∴函数
没有极值。 当
时,令
,得
。
当
变化时,
与
变化情况如下表:
∴当
时,
取得极大值
。
综上,当
时,
没有极值;
当
时,
的极大值为
,没有极小值。
(Ⅱ)(ⅰ)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
,使得
,且点
不在
上。
∵
,即证存在
,使得
,即
成立,且点
不在
上。 …………………8分
以下证明方程
在
内有解。…
记
,则
。
令
,
∴
,
∴
在
内是减函数,∴
。
取
,则
,即
。……9分
同理可证
。∴
。
∴函数
在
内有零点。
即方程
在
内有解
。又对于函数
取
,则
可知
,即点Q不在
上。
是增函数,∴
的零点是唯一的,
即方程
在
内有唯一解。
综上,曲线
上任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的。
(ⅱ)取曲线C:
,则曲线
的任意一条弦均有
伴随切线。
证明如下:
设
是曲线C上任意两点
,
则
,
又
,
即曲线C:
的任意一条弦均有
伴随切线。
注:只要考生给出一条满足条件的曲线,并给出正确证明,均给满分。若只给曲
线,没有给出正确的证明,请酌情给分。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)(ⅰ)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
,使得
,且点
不在
上。 ∵
,即证存在
,使得
,
即
成立,且点
不在
上。…………… 8分
以下证明方程
在
内有解。
设
。…
则
。
记
,
∴
,
∴
在
内是增函数,
∴
。 同理
。
。
∴方程
在
内有解
。又对于函数
,
∵
,
,
可知
,即点Q不在
上。
又
在
内是增函数,
∴方程
在
内有唯一解。
综上,曲线
上任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的。
(ⅱ)同解法一。

当




∴函数




当



![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | + | 0 | - |
![]() | 单调递增 | 极大值 | 单调递减 |



综上,当


当



(Ⅱ)(ⅰ)设







∵






以下证明方程


记


令

∴

∴



取



同理可证


∴函数


即方程






可知




即方程


综上,曲线

(ⅱ)取曲线C:



证明如下:
设


则

又

即曲线C:


注:只要考生给出一条满足条件的曲线,并给出正确证明,均给满分。若只给曲
线,没有给出正确的证明,请酌情给分。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)(ⅰ)设










即



以下证明方程


设

则

记

∴

∴


∴



∴方程




∵


可知


又


∴方程


综上,曲线

(ⅱ)同解法一。

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