题目内容
【题目】已知函数
,
,
.
(1)讨论函数
的单调性;
(2)若存在与函数
,
的图象都相切的直线,求
的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)
.
【解析】
(1)求
的定义域,导数,利用二次函数的性质分类讨论导数的正负,从而求出
的单调性. (2)函数
的图象上点
与函数
的图象上点
处切线相同,利用导数求切线的斜率建立关系式,求出导数和单调区间以及最值,运用单调性计算可求出
的范围.
(1)函数
的定义域为
,
.
,
所以当
即
时,
,
在
上单调递增;
当
,即
或
时,
方程
的根为
,
.
当
时,有
,
,
在
上单调递增;
当
时,有
.
|
|
|
|
| + | - | + |
| 增 | 减 | 增 |
综上:当
时,
在
上单调递增,
当
时,
在
,
上单调递增,
在
上单调递减.
(2)设函数
的图象上点
与函数
的图象上点
处切线相同,
则
,
即
,
由
得
①
由
,
得
②
由①②得:
,
设![]()
问题转化为
在
有解,
则
,
不妨设
,
则当
时,
,当
时,
,
∴
在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,
∴
是
的最小值.
只需
,即
③
而
,故
代入③式,得
,
令
,易得
,
,则
在
递增.
故
的解集是(0,1],即
.
由
,得
.
即实数
的取值范围是
.
练习册系列答案
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【题目】某学校数学建模小组为了研究双层玻璃窗户中每层玻璃厚度
(每层玻璃的厚度相同)及两层玻璃间夹空气层厚度
对保温效果的影响,利用热传导定律得到热传导量
满足关系式
,其中玻璃的热传导系数
焦耳/(厘米·度),不流通、干燥空气的热传导系数
焦耳/(厘米·度),
为室内外温度差,
值越小,保温效果越好,现有4种型号的双层玻璃窗户,具体数据如下表:
型号 | 每层玻璃厚度 | 玻璃间夹空气层厚度 |
| 0.4 | 3 |
| 0.3 | 4 |
| 0.5 | 3 |
| 0.4 | 4 |
则保温效果最好的双层玻璃的型号是( )
A.
型B.
型C.
型D.
型