题目内容
已知函数
.
(Ⅰ)若
,求曲线
在点
处的切线方程;
(Ⅱ)求函数
的单调区间;
(Ⅲ)设函数
.若至少存在一个
,使得
成立,求实数
的取值范围.
(Ⅰ)
(Ⅱ)单调递增区间为
和
,
单调递减区间为
(Ⅲ)![]()
【解析】函数的定义域为
,
.………1分
(Ⅰ)当
时,函数
,
,
.
所以曲线
在点
处的切线方程为
,
即
.………………………3分
(Ⅱ)函数
的定义域为
.
(1)当
时,
在
上恒成立,
则
在
上恒成立,此时
在
上单调递减. ……………4分
(2)当
时,
,
(ⅰ)若
,
由
,即
,得
或
; ………………5分
由
,即
,得
.………………………6分
所以函数
的单调递增区间为
和
,
单调递减区间为
. ……………………………………7分
(ⅱ)若
,
在
上恒成立,则
在
上恒成立,此时
在
上单调递增. ………………………………………………………………8分
(Ⅲ))因为存在一个
使得
,
则
,等价于
.…………………………………………………9分
令
,等价于“当
时,
”.
对
求导,得
.……………………………………………10分
因为当
时,
,所以
在
上单调递增. ……………12分
所以
,因此
. …………………………………………13分
另【解析】
设
,定义域为
,
.
依题意,至少存在一个
,使得
成立,
等价于当
时,
. ………………………………………9分
(1)当
时,
在
恒成立,所以
在
单调递减,只要
,
则不满足题意.…… 10分
(2)当
时,令
得
.
(ⅰ)当
,即
时,
在
上
,所以
在
上单调递增,
所以
,由
得,
,所以
.………11分
(ⅱ)当
,即
时,
在
上
,所以
在
单调递减,
所以
,由
得
.………………12分
(ⅲ)当
,即
时, 在
上
,在
上
,
所以
在
单调递减,在
单调递增,
,等价于
或
,解得
,所以,
.
综上所述,实数
的取值范围为
.………………………………………13分
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