(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