题目内容
已知函数
(e为自然对数的底数).
(1)设曲线
处的切线为
,若
与点(1,0)的距离为
,求a的值;
(2)若对于任意实数
恒成立,试确定
的取值范围;
(3)当
上是否存在极值?若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由.
(1)
或
(2)
(3)不存在
解析试题分析:
(1)该问切点横坐标已知,则利用切点在曲线上,带入曲线
即可得到切点的纵坐标,对
进行求导并得到在切点处的导函数值即为切线的斜率,有切线的斜率,切线又过切点,利用直线的点斜式即可求的切线的方程,利用点到直线的距离公式结合条件点
到切线的距离为
即可求的参数
的值.
(2)该问为恒成立问题可以考虑分离参数法,即把参数a与x进行分离得到
,则
,再利用函数的导函数研究函数
在区间
的最大值,即可求的a的取值范围.
(3)根据极值的定义,函数
在区间
有零点且在零点附近的符号不同,求导可得
,设
,求
求导可以得到
的导函数在区间
恒为正数,则函数
在区间
上是单调递增,即可得到函数
进而得到
恒成立,即
在区间
上没有零点,进而函数
没有极值.
试题解析:
(1)
,
.
在
处的切线斜率为
, 1分
∴切线
的方程为
,即
. 3分
又切线
与点
距离为
,所以
,
解之得,
或
5分
(2)∵对于任意实数
恒成立,
∴若
,则
为任意实数时,
恒成立; 6分
若![]()
恒成立,即
,在
上恒成立, 7分
设
则
, 8分
当
时,
,则
在
上单调递增;
当
时,
,则
在
上单调递减;
所以当
时,
取得最大值,
, 9分
所以
的取值范围为
.
综上,对于任意实数
恒成立的实数
的取值范围为
. 10
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