题目内容
(本小题满分16分)
已知函数
的图象过点
,且在点
处的切线与直线
垂直.
(1) 求实数
的值;
(2) 求
在
(
为自然对数的底数)上的最大值;
(3) 对任意给定的正实数
,曲线
上是否存在两点
,使得
是以
为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上?
(1)当
时,
, ………1分
由题意得:
,即
, ………3分
解得:
。 ………4分
(2)由(1)知:![]()
①当
时,
,
解
得
;解
得
或![]()
∴
在
和
上单减,在
上单增,
由
得:
或
, ………6分
∵
,
∴
在
上的最大值为
。 ………7分
②当
时,
,
当
时,
;当
时,
在
单调递增;
∴
在
上的最大值为
。 ……9分
∴当
时,
在
上的最大值为
;
当
时,
在
上的最大值为
。 …………10分
(3)假设曲线
上存在两点
满足题意,则
只能在
轴两侧,不妨设
,则
,且
。
∵
是以
为直角顶点的直角三角形
∴
,即
(*) ……11分
是否存在
等价于方程(*)是否有解。
①若
,则
,代入方程(*)得:
,
即:
,而此方程无实数解,从而
, ………12分
∴
,代入方程(*)得:
,
即:
, ………14分
设
,则
在
恒成立,
∴
在
上单调递增,从而
,则
的值域为
。
∴当
时,方程
有解,即方程(*)有解。
∴对任意给定的正实数
,曲线
上总存在两点
,使得
是以
为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上。 ……16分