题目内容
【题目】已知函数
,函数
,其中
.
(1)如果函数
与
在
处的切线均为
,求切线
的方程及
的值;
(2)如果曲线
与
有且仅有一个公共点,求
的取值范围.
【答案】(1)
,
;(2)
.
【解析】
试题分析:(1)
和
在
处的切线相同,则在该点出的导数相等,从而求解
的值,以及切线
的方程;(2)设函数
,则将原问题转化为有
有唯一解,然后对
进行分类讨论即可.
试题解析:(1)解:求导,得
.
由题意,得切线
的斜率
,即
,解得
.
又切点坐标为
,所以切线
的方程为
.
(2)解:设函数
.
“曲线
与
有且仅有一个公共点”等价于“函数
有且仅有一
个零点”. 求导,得
.
① 当
时,
由
,得
,所以
在
单调递增.
又因为
,所以
有且仅有一个零点
,符合题意.
②当
时,
当
变化时,
与
的变化情况如下表所示:
|
|
|
|
|
| 0 |
|
| ↘ | ↗ |
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以当
时,
,
故
有且仅有一个零点
,符合题意.
③ 当
时,
令
,解得
.
当
变化时,
与
的变化情况如下表所示:
|
|
|
|
| - | 0 |
|
| ↘ | ↗ |
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以当
时,
.
因为
,且
在
上单调递增,
所以
.
又因为存在![]()
,
所以存在
使得
,
所以函数
存在两个零点
,
,与题意不符.
综上,曲线
与
有且仅有一个公共点时,
的范围是
.
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