题目内容
(本小题满分12分)
已知函数
(I)当时,求函数的图象在点A(0,)处的切线方程;
(II)讨论函数的单调性;
(Ⅲ)是否存在实数,使当时恒成立?若存在,求出实数;若不存在,请说明理由.
已知函数
(I)当时,求函数的图象在点A(0,)处的切线方程;
(II)讨论函数的单调性;
(Ⅲ)是否存在实数,使当时恒成立?若存在,求出实数;若不存在,请说明理由.
解(I).
(II)在,为增函数,在为减函数。
(Ⅲ)符合条件的实数不存在.
(II)在,为增函数,在为减函数。
(Ⅲ)符合条件的实数不存在.
本试题主要是考查了导数在研究函数中的运用。
(1)运用了导数的几何意义求解曲线的切线方程问题。
(2)利用导数的运算,和导数与不等式的关系,求解得到函数的单调区间。
(3)对于不等式的恒成立问题可以转化为求解新函数的最值问题,来得到参数的取值范围的求解的这样的数学思想的运用。
解(I)时,,
于是,,
所以函数的图象在点处的切线方程为
即. ………………………… ……………… 2分
(II)
=,
∵,∴ 只需讨论的符号. ……………… 4分
ⅰ)当>2时,>0,这时>0,所以函数在(-∞,+∞)上为增函数.
ⅱ)当= 2时,≥0,函数在(-∞,+∞)上为增函数.
……………… 6分
ⅲ)当0<<2时,令= 0,解得,.
当变化时,和的变化情况如下表:
∴在,为增函数,在为
减函数……………… 8分
(Ⅲ)当∈(1,2)时,∈(0,1).由(2)知在上是减函数,在上是增函数,故当∈(0,1)时,,所以当∈(0,1)时恒成立,等价于恒成立.……10分
当∈(1,2)时,,设,则,表明g(t) 在(0,1)上单调递减,于是可得,即∈(1,2)时恒成立,因此,符合条件的实数不存在. ……………… 12分
(1)运用了导数的几何意义求解曲线的切线方程问题。
(2)利用导数的运算,和导数与不等式的关系,求解得到函数的单调区间。
(3)对于不等式的恒成立问题可以转化为求解新函数的最值问题,来得到参数的取值范围的求解的这样的数学思想的运用。
解(I)时,,
于是,,
所以函数的图象在点处的切线方程为
即. ………………………… ……………… 2分
(II)
=,
∵,∴ 只需讨论的符号. ……………… 4分
ⅰ)当>2时,>0,这时>0,所以函数在(-∞,+∞)上为增函数.
ⅱ)当= 2时,≥0,函数在(-∞,+∞)上为增函数.
……………… 6分
ⅲ)当0<<2时,令= 0,解得,.
当变化时,和的变化情况如下表:
| + | 0 | - | 0 | + |
↗ | 极大值 | ↘ | 极小值 | ↗ |
减函数……………… 8分
(Ⅲ)当∈(1,2)时,∈(0,1).由(2)知在上是减函数,在上是增函数,故当∈(0,1)时,,所以当∈(0,1)时恒成立,等价于恒成立.……10分
当∈(1,2)时,,设,则,表明g(t) 在(0,1)上单调递减,于是可得,即∈(1,2)时恒成立,因此,符合条件的实数不存在. ……………… 12分
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