若存在实常数和
,使得函数
和
对其定义域上的任意实数
分别满足:
和
,则称直线
为
和
的“隔离直线”.已知
,
(其中
为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2) 函数和
是否存在隔离直线?若存在,求出此隔离直线方程;若不存在,请说明理由.
若存在实常数和
,使得函数
和
对其定义域上的任意实数
分别满足:
和
,则称直线
为
和
的“隔离直线”.已知
,
(其中
为自然对数的底数).
(1)求的极值;
(2) 函数和
是否存在隔离直线?若存在,求出此隔离直线方程;若不存在,请说明理由.
当时,
取极小值,其极小值为
;.
函数和
存在唯一的隔离直线
.
解:(1) ,
.
当时,
.
当
时,
,此时函数
递减;
当时,
,此时函数
递增;∴当
时,
取极小值,其极小值为
.
(2)解法一:由(1)可知函数和
的图象在
处有公共点,
因此若存在和
的隔离直线,则该直线过这个公共点.
设隔离直线的斜率为,则直线方程为
,即
.
由,可得
当
时恒成立
,
由
,得
.
下面证明当
时恒成立.令
,
则, 当
时,
.
当
时,
,此时函数
递增;当
时,
,此时函数
递减
∴当时,
取极大值,其极大值为
.从而
,即
恒成立. ∴函数
和
存在唯一的隔离直线
.