题目内容
【题目】已知函数
.
(1)若
,求曲线
在
处的切线方程;
(2)若
在
上单调递增,求实数
的取值范围;
(3)当
时,求证:对于任意的
,均有
.
【答案】(1)
;(2)
;(3)证明见解析.
【解析】试题分析:(1)求出
,由
的值可得切点坐标,由
的值,可得切线斜率,利用点斜式可得曲线
在点
处的切线方程;(2)函数
在[
]上单调递增
在[
]上恒有
.即
(
)
恒成立,令
(
),只需求出
的最小值即可得结果;(3)先证明当
[
]时,
,
递增,有
成立,再讨论两种情况若
,不等式恒成立,只需分两种情况证明
(
]时也恒成立即可.
试题解析:(1)因为函数
,则
.
又因为
,
.
所以曲线
在(
)处的切线方程为:
.
(2)因为
,所以
(
)![]()
函数
在[
]上单调递增
在[
]上恒有
.即
(
)
恒成立.令
(
),则
.又因为
在[
]上单调递增,所以
,
所以
.
(3)证明: 因为
,所以
(
)
.
令
(
),则
.
①当
[
]时,
,
递增,有
,
因为
,此时,
,
递增,
有
成立.
②当
(
]时,
,
递减,有
,
若
,此时
,
递增,
显然成立.
若
(
],此时记
,则
在(
]上递增,
在(
]上递减.此时有
,
,
构造
,则
,
令
,求得
.故
在(
]上递减,
在(
)上递增,所以
,
所以
,此时满足
,
综上所述,当
时,对于任意的
[
],均有
.
【方法点晴】本题主要考查利用导数研究函数的单调性、导数的几何意义、利用单调性求参数的范围,属于中档题. 利用单调性求参数的范围的常见方法:① 视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数需注意若函数在区间
上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的; ② 利用导数转化为不等式
或
恒成立问题求参数范围,本题(2)是利用方法 ②求解的.
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