(本小题满分14分)
已知函数在
处取到极值2.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)试研究曲线的所有切线与直线
垂直的条数;
(Ⅲ)若对任意,均存在
,使得
,试求
的取值范围.
(本小题满分14分)
已知函数在
处取到极值2.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)试研究曲线的所有切线与直线
垂直的条数;
(Ⅲ)若对任意,均存在
,使得
,试求
的取值范围.
本题主要考查函数与导数的基本性质,考查运算求解能力,考查数形结合思想、分类与整合思想和化归与转化思想.满分14分.
解法一:(Ⅰ), ……………1分
根据题意得解得
. ……………2分
经检验在
处取到极值2.
∴. ……………3分
(Ⅱ)即
,
,… 5分
当,即
或
时,满足条件的切线有2条,
当,即
时,满足条件的切线有1条,
当,即
时,满足条件的切线不存在. ……………8分
(Ⅲ)根据题意可知, ……………9分
令,得
,
当时,
;当
时,
,
所以函数的递减区间为
,递增区间为
,
故函数在
处取得最小值
.………11分
由(Ⅰ)得,
,
解得或
.
当且
,即
时,函数
在
单调递增,所以
,得
;所以
且
,
当即
时,函数
在
单调递减,在
单调递增,所以
,得
,所以
当即
时,函数
在
单调递减,所以
,得
,故此时不满足题意.
综上,且
. ……………14分
解法二:(Ⅰ)(Ⅱ)同解法一;
(Ⅲ)根据题意可知, ……………9分
令,得
,
当时,
;当
时,
,
所以函数的递减区间为
,递增区间为
,
故函数在
处取得最小值
.………11分
在
恒成立,
即在
恒成立.
设,
,
由得
,由
得
.
∴函数在
单调递增,在
单调递减,
∴函数,
∴且
. ……………14分