题目内容
【题目】设函数
,
.
(1)当
(
为自然对数的底数)时,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论函数
的零点的个数;
(3)若对任意
,
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(I)
;(II)见解析;(III)
。
【解析】试题分析:(1)当
时,
,
,由此利用导数性质能求出
的极小值;(2)由
,得
,令
,则
,
,由此利用导数性质能求出函数
零点的个数;(3)当
时,
在
上恒成立,由此能求出
的取值范围.
试题解析:(1)当
时,
,所以
,
,切点坐标为
所以曲线
在点
处的切线方程为
.
(2)因为函数
令
,得
,设
所以
,当
时,
,此时
在
上为增函数;当
时,
,此时
在
上为减函数,所以当
时,
取极大值
,
令
,即
,解得
或
,由函数
的图像知:
当
时,函数
和函数
无交点;
当
时,函数
和函数
有且仅有一个交点;
当
时,函数
和函数
有两个交点;
④当
时,函数
和函数
有且仅有一个交点。
综上所述,当
时,函数
无零点;
当
或
时,函数
有且仅有一个零点
当
时,函数
有两个零点
(3)对任意
恒成立,等价于
恒成立,设
则
在
上单调递减,所以
在
上恒成立,所以
在
上恒成立,因为
,所以
,当且仅当
时,
,
所以实数
的取值范围
.
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