题目内容
【题目】已知函数
,函数
的图象在
处的切线与直线
平行.
(Ⅰ)求实数
的值;
(Ⅱ)若函数
存在单调递减区间,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)设
(
)是函数
的两个极值点,若
,试求
的最小值.
【答案】(Ⅰ)1; (Ⅱ)
; (Ⅲ)
.
【解析】
(Ⅰ)利用导数的几何意义,结合平行线的斜率相等,得f′(1)=2,即可求得实数a的值;
(Ⅱ)由题意知g′(x)<0在(0,+∞)上有解,结合二次函数的图象和性质,求解b的取值范围;
(Ⅲ)结合(Ⅱ),可知两个极值点
,
,求出
,令t
,构造出函数
;再根据
,求得函数
的定义域,进而利用导数求
的最小值即可.
(Ⅰ)∵
,∴
.
∵切线与直线
平行,
∴
,∴
.
(Ⅱ)易得
(
),
∴
(
).
由题意,知函数
存在单调递减区间,等价于
在
上有解,
∵
,则故可设
.
而
,所以,要使
在
上有解,
则只须
, 即
,
故所求实数
的取值范围是
.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,
,
令
,得
.
∵
(
)是函数
的两个极值点,
∴
(
)是方程
的两个根,
∴
,
.
∴![]()
![]()
![]()
![]()
令
,∵
,∴
,
且
.
∵
,∴
,
∴![]()
![]()
化简整理,得
,解得
或
.
而
,∴
.
,∴函数
在
单调递减,
∴
.
故
的最小值为
.
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