Question

已知函數(shù)，是大于零的常數(shù)．

（Ⅰ）當時,求的極值；

（Ⅱ）若函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增，求實數(shù)的取值范圍；

(Ⅲ)證明：曲線上存在一點，使得曲線上總有兩點，且成立.

 

Answer 1

【答案】

（I）極大值，極小值.

（Ⅱ）當函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增時，或．

（Ⅲ）曲線上存在一點，使得曲線上總有兩點，且成立 ．

【解析】

試題分析：（I）求極值一般遵循“求導數(shù)、求駐點、討論區(qū)間的導數(shù)值正負、計算極值”.

（Ⅱ）函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增，因此，其導函數(shù)為正數(shù)恒成立，據(jù)此建立的不等式求解.

應(yīng)注意結(jié)合的不同取值情況加以討論.

（Ⅲ）通過確定函數(shù)的極大值、極小值點,, 并確定的中點.

設(shè)是圖象任意一點,由，可得，

根據(jù)，可知點在曲線上，作出結(jié)論.

本題難度較大，關(guān)鍵是能否認識到極大值、極小值點,的中點即為所求.

試題解析：（I），，

當時，，

令得.

在分別單調(diào)遞增、單調(diào)遞減、單調(diào)遞增，

于是，當時，函數(shù)有極大值，時，有極小值.

------4分

（Ⅱ），若函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增，

則在上恒成立，

當，即時，由得；

當，即時，，無解；

當，即時，由得．

綜上，當函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞增時，或．    10分

（Ⅲ），，

令，得，

在區(qū)間，，上分別單調(diào)遞增，單調(diào)遞減，單調(diào)遞增，

于是當時，有極大值；

當時，有極小值．

記,, 的中點,

設(shè)是圖象任意一點,由，得，

因為

，

由此可知點在曲線上，即滿足的點在曲線上．

所以曲線上存在一點，使得曲線上總有兩點，且成立 ．          14分

考點：應(yīng)用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值，平面向量的坐標運算.