题目内容
【题目】已知函数
和函数
.
(1)若曲线
在
处的切线过点
,求实数
的值;
(2)求函数
的单调区间;
(3)若不等式
对于任意的
恒成立,求实数
的最大值.
【答案】(1)
;(2)当
时,单调递增区间为
;
当
时,单调增区间为
,
,单调递减区间为
;(3)2.
【解析】
(1)根据导数的几何意义求解即可.
(2)易得
,再求导分析导函数分子
的根的存在情况,进而可得导函数在区间上的正负以及原函数的单调性.
(3)令
,再求导分析可得
在
上单调递增,可得
.再分
与
两种情况分析函数的单调性求解最小值即可.
解(1)∵
,∴
,又∵
,
曲线
在
处的切线方程为
,
∵切线过点
,∴
,∴
.
(2)
的定义域为
,
,则
,令
.
(Ⅰ)当
即
时
,
∴函数
的单调增区间为:
.
(Ⅱ)当
即
或
时,
有两个不等的实数根
,
,
当
时,
,
,∴
,
函数
单调增区间为
,
当
时,
,
,
令
,则
或
,
令
,则
,
∴
单调递增区间为
,
,
单调递减区间为
.
综上所述, 当
时,单调递增区间为
;
当
时,单调增区间为
,
,单调递减区间为
;
(3)令
,
则
,
记
,则
,所以
在
上单调递增,
故
,
当
,
,故
在
上单调递增,
所以
,符合题意.
当
时,
,故
,
又
在
上单调递增,所以存在唯一的实数
,使得
,
列表如下:
|
|
|
|
| - | 0 | + |
|
| 极小值 |
|
则当
时,
,这与
恒成立矛盾.
综上,实数
的最大值为2.
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