题目内容

【题目】已知函数 (,为自然对数的底数,).

(1)若函数仅有一个极值点,求实数的取值范围;

(2)证明:当时,有两个零点().且满足.

【答案】(1);(2)证明见解析.

【解析】试题分析:

(1)由函数的解析式可得,则满足题意时,方程必无解,分类讨论:①当时,符合题意;②当时,,据此可得.即实数的取值范围是.

(2)由(1)的结论可得,知当时,为的唯一极小值点,且,,则,故.要证明,即证.,可转化为,即,据此构造函数,结合函数的性质可知在区间上是减函数,,等价于成立,则原命题得证.

试题解析:

(1)

,

由,得或

因为仅有一个极值点,

所以关于的方程必无解,

①当时,无解,符合题意;

②当时,由,得,

故由,得.

故当时,若,

则,此时为减函数,

若,则,此时为增函数,

所以为的唯一极值点,

综上,可得实数的取值范围是.

(2)由(1),知当时,为的唯一极值点,且是极小值点,

又因为当时,,

,,

所以当时,有一个零点,

当时,有另一个零点,

即,

且,

.①

所以.

下面再证明,即证.

由,得,

因为当时,为减函数,

故只需证明,

也就是证明,

因为,

由①式,

可得.

令,

则.

令,

因为为区间上的减函数,且,所以,即

在区间上恒成立,

所以在区间上是减函数,即,所以,

即证明成立,

综上所述,.

练习册系列答案
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【题目】已知圆,点,直线.

(1)求与圆相切,且与直线垂直的直线方程;

(2)在直线上(为坐标原点),存在定点(不同于点),满足:对于圆上任一点,都有为一常数,试求所有满足条件的点的坐标.

【答案】(1);(2)答案见解析.

【解析】试题分析:

(1)设所求直线方程为,利用圆心到直线的距离等于半径可得关于b的方程,解方程可得,则所求直线方程为

(2)方法1:假设存在这样的点,由题意可得,则,然后证明为常数为即可.

方法2:假设存在这样的点,使得为常数,则,据此得到关于的方程组,求解方程组可得存在点对于圆上任一点,都有为常数.

试题解析:

(1)设所求直线方程为,即,

∵直线与圆相切,∴,得,

∴所求直线方程为

(2)方法1:假设存在这样的点,

当为圆与轴左交点时,;

当为圆与轴右交点时,,

依题意,,解得,(舍去),或.

下面证明点对于圆上任一点,都有为一常数.

设,则,

∴ ,

从而为常数.

方法2:假设存在这样的点,使得为常数,则,

∴,将代入得,

,即

对恒成立,

∴,解得或(舍去),

所以存在点对于圆上任一点,都有为常数.

点睛:求定值问题常见的方法有两种:

(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.

(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.

【题型】解答题
【结束】
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【题目】已知函数的导函数为,其中为常数.

(1)当时,求的最大值,并推断方程是否有实数解;

(2)若在区间上的最大值为-3,求的值.

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