题目内容
【题目】已知函数
(
是自然对数的底数)
(1)若直线
为曲线
的一条切线,求实数
的值;
(2)若函数
在区间
上为单调函数,求实数
的取值范围;
(3)设
,若
在定义域上有极值点(极值点是指函数取得极值时对应的自变量的值),求实数
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
;(3)
或
.
【解析】试题分析:
(1)设切点,根据导数的几何意义求解.(2)分单调递增合递减两种情况考虑,将问题转化为导函数大(小)于等于零在
恒成立求解可得
的范围.(3)由题意得
,令
,然后对实数
的取值进行分类讨论,并根据
的符号去掉绝对值,再结合导数得到函数
的单调性,进而得到函数
有极值时实数
的取值范围.
试题解析:
(1)设切点
,则
(*)
又![]()
![]()
,代入(*)得![]()
![]()
.
(2)设
,
当
单调递增时,
则
在
上恒成立,
∴
在
上恒成立,
又![]()
解得
.
当
单调递减时,
则
在
上恒成立,
∴
在
上恒成立,
![]()
![]()
综上
单调时
的取值范围为
.
(3)
,
令
则
,
当
时,
,
单调递增,
∴
,即
.
1)当
,即
时, ![]()
∴
,
则
单调递增,
在
上无极值点.
2)当
即
时, ![]()
![]()
∴![]()
I)当
,即
时, ![]()
在
递增,
,
在
上递增,
在
上无极值点.
II)当
时,由![]()
在
递减,
递增,
又![]()
使得![]()
在
上单调递减,在
上单调递增,
在
上有一个极小值点.
3)当
时,
,
在
上单调递减,在
上单调递增,
又
,
在
上恒成立,
无极值点.
4)当
时,
在
递增,
使得
,
当
时,
当
时,
,
,
,
令
,
下面证明
,即证
,
又![]()
,
即证
,所以结论成立,即
,
在
递减,
递增,
为
的极小值.
综上当
或
时,
在
上有极值点.
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