题目内容

若存在实常数和,使得函数和对其定义域上的任意实数分别满足:和,则称直线为和的“隔离直线”.已知,为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2)函数和是否存在隔离直线?若存在,求出此隔离直线方程;若不存在,请说明理由.
(1)当时,取极小值,其极小值为(2)函数和存在唯一的隔离直线

试题分析:(1) ,
.        
当时,.                     
当时,,此时函数递减; 
当时,,此时函数递增;
∴当时,取极小值,其极小值为.   …………………………………6分   
(2)解法一:由(1)可知函数和的图象在处有公共点,因此若存在和的隔离直线,则该直线过这个公共点.          
设隔离直线的斜率为,则直线方程为,即.                                
由,可得当时恒成立.
,                             
由,得.                       
下面证明当时恒成立.
令,则
,                
当时,.
当时,,此时函数递增;
当时,,此时函数递减;
∴当时,取极大值,其极大值为.   
从而,即恒成立.            
∴函数和存在唯一的隔离直线.……………12分 
解法二: 由(1)可知当时, (当且仅当时取等号) .
若存在和的隔离直线,则存在实常数和,使得
和恒成立,
令,则且
,即.                    
后面解题步骤同解法一.
点评:求函数极值要首先确定定义域,通过导数等于零找到极值点,但要说明是极大值还是极小值,第二问中将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题,这种转化思路是函数综合题中常用的思路,其中找到函数和的图象在处有公共点是求解的关键
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