- 试题详情及答案解析
- (本小题满分14分)已知函数,其中为自然对数的底数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(Ⅲ)试探究当时,方程解的个数,并说明理由.- 答案:(Ⅰ); (Ⅱ);(Ⅲ)时,方程有两个解.
- 试题分析:(Ⅰ)依题意得,根据导数的几何意义即可求出斜率,再利用点斜式,即可求出曲线在点处的切线方程;(Ⅱ)等价于对任意,,利用导数在函数单调性中的应用,以及利用导数求最值即可求出结果;(Ⅲ)设,,对进行分类讨论,即可求出结果.
试题解析:解:(Ⅰ)依题意得,, 1分
. 2分
所以曲线在点处的切线方程为. 3分
(Ⅱ)等价于对任意,. 4分
设,.
则
因为,所以, 5分
所以,故在单调递增, 6分
因此当时,函数取得最小值; 7分
所以,即实数的取值范围是.8分
(Ⅲ)设,.
①当时,由(Ⅱ)知,函数在单调递增,
故函数在至多只有一个零点,
又,而且函数在上是连续不断的,
因此,函数在上有且只有一个零点. 10分
②当时,恒成立.证明如下:
设,则,所以在上单调递增,
所以时,,所以,
又时,,所以,即.
故函数在上没有零点. 12分
③当时,,所以函数在上单调递减,故函数在至多只有一个零点,
又,而且函数在上是连续不断的,
因此,函数在上有且只有一个零点.
综上所述,时,方程有两个解. 14分
考点:1.函数的导数的应用;2.不等式的恒成立.