题目内容
(本小题满分14分) 已知函数
.
(1)若函数
与
的图象在公共点P处有相同的切线,求实数
的值并求点P的坐标;(2)若函数
与
的图象有两个不同的交点M、N,求
的取值范围;(3)在(Ⅱ)的条件下,过线段MN的中点作
轴的垂线分别与
的图像和
的图像交S、T点,以S为切点作
的切线
,以T为切点作
的切线
.是否存在实数
使得

,如果存在,求出
的值;如果不存在,请说明理由.
(1)若函数
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)不存在实数
(Ⅰ)设函数
与
的图象的公共点
,则有
①
又在点P有共同的切线∴
代入①得
设
所以函数
最多只有1个零点,观察得
是零点,∴
,此时
…5分
(Ⅱ)方法1 由
令
当
时,
,则
单调递增
当
时,
,则
单调递减,且
所以
在
处取到最大值
,
所以要使
与
有两个不同的交点,则有
10分
方法2 根据(Ⅰ)知当
时,两曲线切于点
,此时变化的
的对称轴是
,而
是固定不动的,如果继续让对称轴向右移动即
,两曲线有两个不同的交点,当
时,开口向下,只有一个交点,显然不合,所以
.
(Ⅲ)不妨设
,且
,则
中点的坐标为
以S为切点的切线
的斜率
以T为切点的切线
的斜率
如果存在
使得
,即
①
而且有
和
如果将①的两边同乘
得

即
设
,则有
令

∵
,∴
因此
在
上单调递增,故
所以不存在实数
使得

.…………… 14分
又在点P有共同的切线∴
(Ⅱ)方法1 由
令
当
当
所以
所以要使
方法2 根据(Ⅰ)知当
(Ⅲ)不妨设
以S为切点的切线
以T为切点的切线
如果存在
而且有
如果将①的两边同乘
即
令
∵
所以不存在实数
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