题目内容
(本小题满分12分) 已知函数
.
(Ⅰ)若曲线
在点
处的切线与直线
垂直,求函数
的单调区间;
(Ⅱ)若对于
都有
成立,试求
的取值范围;
(Ⅲ)记
.当
时,函数
在区间
上有两个零点,求实数
的取值范围.
(Ⅰ)若曲线
(Ⅱ)若对于
(Ⅲ)记
解: (I) 直线
的斜率为1.函数
的定义域为
,
,所以
,所以
. 所以
.
.由
解得
;由
解得
.
所以
的单调增区间是
,单调减区间是
. ……………………4分
(II)
,由
解得
;由
解得
.
所以
在区间
上单调递增,在区间
上单调递减.
所以当
时,函数
取得最小值,
.
因为对于
都有
成立,所以
即可.
则
. 由
解
得
. 所以
的范围是
.……8分
(III)依题得
,则
.由
解得
;由
解得
.
所以函数
在区间
为减函数,在区间
为增函数.
又因为函数
在区间
上有两个零点,所以
解得
.所以
的取值范围是
. …………12分
所以
(II)
所以
所以当
因为对于
则
(III)依题得
所以函数
又因为函数
解得
略
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