题目内容
(14分)已知函数
.(a>0)
(1)讨论函数
的单调性;
(2)若曲线
上两点A、B处的切线都与y轴垂直,且线段AB与x轴有公共点,求实数a的取值范围.
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(1)讨论函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
(2)若曲线
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(1)若
,则
,所以
在区间
上是增函数;
若
,则
,所以
在区间
上是减函数;
若
,则
,所以
在区间
上是增函数;
(2)实数a的取值范围是[3, 4].
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717738407.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717754294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717785412.gif)
若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718034445.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718050296.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718190293.gif)
若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718206449.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717754294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
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(2)实数a的取值范围是[3, 4].
解:由题设知
.
令
.
若
,则
,所以
在区间
上是增函数;
若
,则
,所以
在区间
上是减函数;
若
,则
,所以
在区间
上是增函数;
(2) 由(Ⅰ)的讨论及题设知,曲线
上的两点A、B的纵坐标为函数的极值,且函数
在
处分别是取得极值
,
.
因为线段AB与x轴有公共点,所以
.
即
.所以
.
故
解得 3≤a≤4.
即所求实数a的取值范围是[3, 4].
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令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718268629.gif)
若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717738407.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717754294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717785412.gif)
若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718034445.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718050296.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718190293.gif)
若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718206449.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717754294.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717707239.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718237406.gif)
(2) 由(Ⅰ)的讨论及题设知,曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717722382.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150717722382.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718705329.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718721353.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718736566.gif)
因为线段AB与x轴有公共点,所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718752435.gif)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718768627.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718783758.gif)
故
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823150718799781.gif)
即所求实数a的取值范围是[3, 4].
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