题目内容
已知函数.
(Ⅰ)若,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)设函数.若至少存在一个,使得成立,求实数的取值范围.
(Ⅰ)(Ⅱ)单调递增区间为和,
单调递减区间为(Ⅲ)
【解析】函数的定义域为,.………1分
(Ⅰ)当时,函数,,.
所以曲线在点处的切线方程为,
即.………………………3分
(Ⅱ)函数的定义域为.
(1)当时,在上恒成立,
则在上恒成立,此时在上单调递减. ……………4分
(2)当时,,
(ⅰ)若,
由,即,得或; ………………5分
由,即,得.………………………6分
所以函数的单调递增区间为和,
单调递减区间为. ……………………………………7分
(ⅱ)若,在上恒成立,则在上恒成立,此时 在上单调递增. ………………………………………………………………8分
(Ⅲ))因为存在一个使得,
则,等价于.…………………………………………………9分
令,等价于“当 时,”.
对求导,得.……………………………………………10分
因为当时,,所以在上单调递增. ……………12分
所以,因此. …………………………………………13分
另【解析】
设,定义域为,
.
依题意,至少存在一个,使得成立,
等价于当 时,. ………………………………………9分
(1)当时,
在恒成立,所以在单调递减,只要,
则不满足题意.…… 10分
(2)当时,令得.
(ⅰ)当,即时,
在上,所以在上单调递增,
所以,由得,,所以.………11分
(ⅱ)当,即时,
在上,所以在单调递减,
所以,由得.………………12分
(ⅲ)当,即时, 在上,在上,
所以在单调递减,在单调递增,
,等价于或,解得,所以,.
综上所述,实数的取值范围为.………………………………………13分
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