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.
(Ⅰ)若曲线
(Ⅱ)若对于
(Ⅲ)记
(I)
的单调增区间是
,单调减区间是
.
(II)
的范围是
(III)
的取值范围是
.
(II)
(III)
本题考查导数的几何意义;切点处的导数为切线斜率;用导数求单调区间:导数大于0对应区间为单调递增区间;导数小于0对应区间为单调递减区间;用导数求最值及恒成立问题.
(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
.
(I) 直线
所以
(II)
所以
(III)依题得
解得
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