Question

【題目】已知函數(shù)．

（1）當(dāng)時(shí)，求曲線與曲線的公切線的方程；

（2）設(shè)函數(shù)的兩個(gè)極值點(diǎn)為，求證：關(guān)于的方程有唯一解．

Answer 1

【答案】（1）（2）見(jiàn)解析

【解析】

（1）求兩條曲線的公切線，分別求出各自的切線，然后兩條切線為同一條直線，結(jié)合兩個(gè)方程求解；

（2）要證明關(guān)于的方程有唯一解，只要證明即可，由于當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞增，不可能有兩個(gè)零點(diǎn)，故不可能有兩個(gè)極值點(diǎn)，故，利用得，又，接下來(lái)只要證明，即，令，則只要證明即可，用導(dǎo)數(shù)即可證明．

（1）曲線在切點(diǎn)處的切線方程為

，即，

曲線在切點(diǎn)處的切線方程為

，即，

由曲線與曲線存在公切線，

得，得，即．

令，則，

，解得，∴在上單調(diào)遞增，

，解得，∴在上單調(diào)遞減，

又，∴，則，

故公切線方程為．

（2）要證明關(guān)于的方程有唯一解，

只要證明，

先證明：．

∵有兩個(gè)極值點(diǎn)，

∴有兩個(gè)不同的零點(diǎn)，

令，則，

當(dāng)時(shí)，恒成立，∴單調(diào)遞增，不可能有兩個(gè)零點(diǎn)；

當(dāng)時(shí)，，則，∴在上單調(diào)遞增，

，則，∴在上單調(diào)遞減，

又時(shí)，，時(shí)，，

∴，得，∴．

易知，

由，得，，

∴．

下面再證明：．

，

令，則只需證，

令，

則，

∴，得．

∴有唯一解．