题目内容
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.
解: (I) 直线
的斜率为1.
函数
的定义域为
,
因为
,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
的取值范围是
. ………………………………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
. ………………………………………13分
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