Question

（本題滿(mǎn)分14分）

       已知函數(shù)，點(diǎn)．

   （Ⅰ）若，函數(shù)在上既能取到極大值，又能取到極小值，求的取值范圍；

   （Ⅱ） 當(dāng)時(shí)，對(duì)任意的恒成立，求的取值范圍；

（Ⅲ）若，函數(shù)在和處取得極值，且，是坐標(biāo)原點(diǎn)，證明：直線(xiàn)與直線(xiàn)不可能垂直.

Answer 1

解：（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，，

令得，根據(jù)導(dǎo)數(shù)的符號(hào)可以得出函數(shù)在處取得極大值，

在處取得極小值．函數(shù)在上既能取到極大值，又能取到極小值，

則只要且即可，即只要即可．

所以的取值范圍是．                                    ………… 4分

（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，對(duì)任意的恒成立，

即對(duì)任意的恒成立，

也即在對(duì)任意的恒成立．                  

令，則．        ………… 6分

記，則，

則這個(gè)函數(shù)在其定義域內(nèi)有唯一的極小值點(diǎn)，

故也是最小值點(diǎn)，所以，

從而，所以函數(shù)在單調(diào)遞增．

函數(shù)．故只要即可．

所以的取值范圍是                             ………… 9分

（Ⅲ）假設(shè)，即，

即，

故，

即．

由于是方程的兩個(gè)根，

故．代入上式得．   ………… 12分

，

即，與矛盾，

       所以直線(xiàn)與直線(xiàn)不可能垂直．                           ………… 14分