题目内容
(本小题满分13分)
已知函数
(Ⅰ)求函数
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求函数
单调递增区间;
(Ⅲ)若存在
,使得
是自然对数的底数),求实数
的取值范围.
(Ⅰ)
;(Ⅱ)
;(Ⅲ)
.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)利用导数的几何意义,以及直线的点斜式方程,即可求出切线方程;(Ⅱ)由(Ⅰ),
.令
,则
所以当
时,
在
上是增函数又
,所以不等式
的解集为
,故函数
的单调增区间为
;(Ⅲ)因为存在
,使得
成立,而当
时,
, 所以只要
即可.根据导数在函数单调性中的应用,可知
在
上是减函数,在
上是增函数,所以当
时,
的最小值
,
的最大值
为
和
中的最大值,然后再作差,再根据不等式的性质和分离参数法,即可求出结果.
试题解析:【解析】
(Ⅰ)因为函数
,
所以
,
,
又因为
,所以函数
在点
处的切线方程为
3分
(Ⅱ)由⑴,
.
令
,则![]()
所以当
时,
在
上是增函数 5分
又
,所以不等式
的解集为![]()
故函数
的单调增区间为
8分
(Ⅲ)因为存在
,使得
成立,
而当
时,
,
所以只要
即可. 9分
又因为
,
,
的变化情况如下表所示:
|
|
|
|
|
|
|
|
| 减函数 | 极小值 | 增函数 |
所以
在
上是减函数,在
上是增函数,所以当
时,
的最小值
,
的最大值
为
和
中的最大值
因为
,
令
,因为
,
所以
在
上是增函数.
而
,故当
时,
,即
;
当
时,
,即
.
所以,当
时,
,即
,函数
在
上是增函数,解得
11分
当
时,
,即
,函数
在
上是减函数,解得
. 12分
综上可知,所求
的取值范围为
13分.
考点:1.导数的几何意义;2.导数在函数单调性中的应用;3.导数在求函数最值中的应用.
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