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【题目】【2017福建三明5月质检】已知函数,.

(Ⅰ)当时,求证:过点有三条直线与曲线相切;

(Ⅱ)当时,,求实数的取值范围.

【答案】(I)详见解析;(II).

【解析】

解法一:(Ⅰ)当时,,

设直线与曲线相切,其切点为,

则曲线在点处的切线方程为:,

因为切线过点,所以,

即,

∵,∴,

设,

∵,,,

∴在三个区间上至少各有一个根

又因为一元三次方程至多有三个根,所以方程恰有三个根,

故过点有三条直线与曲线相切.

(Ⅱ)∵当时,,即当时,

∴当时,,

设,则,

设,则.

(1)当时,∵,∴,从而(当且仅当时,等号成立)

∴在上单调递增,

又∵,∴当时,,从而当时,,

∴在上单调递减,又∵,

从而当时,,即

于是当时,.

(2)当时,令,得,∴,

故当时,,

∴在上单调递减,

又∵,∴当时,,

从而当时,,

∴在上单调递增,又∵,

从而当时,,即

于是当时,,

综合得的取值范围为.

解法二:(Ⅰ)当时,,

,

设直线与曲线相切,其切点为,

则曲线在点处的切线方程为,

因为切线过点,所以,

即,

∵,∴

设,则,令得

当变化时,,变化情况如下表:

+

0

-

0

+

↗

极大值

↘

极小值

↗

∴恰有三个根,

故过点有三条直线与曲线相切.

(Ⅱ)同解法一.

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