導(dǎo)數(shù)的綜合運用
高考題
26.【解析】(1)的定義域為,.
(i)若,則,當且僅當,時,所以在單調(diào)遞減.
(ii)若,令得,或.
當時,;
當時,.所以在,單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
(2)由(1)知,存在兩個極值點當且僅當.
由于的兩個極值點,滿足,所以,不妨設(shè),則.由于,所以等價于.
設(shè)函數(shù),由(1)知,在單調(diào)遞減,又,從而當時,.
所以,即.
27.【解析】(1)當時,等價于.
設(shè)函數(shù),則.
當時,所以在單調(diào)遞減.
而,故當時,即.
(2)設(shè)函數(shù).
在只有一個零點當且僅當在只有一個零點.
(i)當時,沒有零點;
(ii)當時,.
當時,;當時,.
所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
故是在的最小值.
①若,即,在沒有零點;
②若,即,在只有一個零點;
③若,即,由于,所以在有一個零點,由(1)知,當時,所以.
故在有一個零點,因此在有兩個零點.
綜上,在只有一個零點時,.
28.【解析】(1)當時,.
設(shè)函數(shù),則.
當時,;當時,.
故當時,且僅當時,從而,且僅當時,.
所以在單調(diào)遞增.
又,故當時,;當時,.
(2)(i)若,由(1)知,當時,這與是的極大值點矛盾.
(ii)若,設(shè)函數(shù).
由于當時,故與符號相同.
又,故是的極大值點當且僅當是的極大值點.
.
如果,則當,且時,故不是的極大值點.
如果,則存在根,故當,且時,所以不是的極大值點.
如果,則.則當時,;
當時,.所以是的極大值點,從而是的極大值點
綜上,.
29.【解析】(1)因為,所以()
=.
.
由題設(shè)知,即,解得.
此時.
所以的值為1.
(2)由(1)得.
若,則當時,;
當時,.
所以在處取得極小值.
若,則當時,,所以.
所以2不是的極小值點.
綜上可知,的取值范圍是.
30.【解析】(1)由已知,有.
令,解得.
由,可知當變化時,的變化情況如下表:
0
0
+
極小值
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間,單調(diào)遞增區(qū)間為.
(2)證明:由,可得曲線在點處的切線斜率為.由,可得曲線在點處的切線斜率為.因為這兩條切線平行,故有,即.
兩邊取以a為底的對數(shù),得,所以.
(3)證明:曲線在點處的切線:.
曲線在點處的切線:.
要證明當時,存在直線,使是曲線的切線,也是曲線的切線,只需證明當時,存在,使得l1和l2重合.
即只需證明當時,方程組有解,由①得,代入②,得.
③
因此,只需證明當時,關(guān)于的方程③有實數(shù)解.
設(shè)函數(shù),即要證明當時,函數(shù)存在零點.,可知時,;時,單調(diào)遞減,又,故存在唯一的,且,使得,即.
由此可得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
在處取得極大值.
因為,故,所以
.
下面證明存在實數(shù),使得.
由(1)可得,當時,有,所以存在實數(shù),使得
因此,當時,存在,使得.
所以,當時,存在直線,使是曲線的切線,也是曲線的切線.
31.【解析】(1)函數(shù),則,.
由且,得,此方程組無解,因此,與不存在“點”.
(2)函數(shù),則.
設(shè)為與的“點”,由且,得,即,(*)
得,即,則.
當時,滿足方程組(*),即為與的“點”.
因此,的值為.
(3)對任意,設(shè).
因為,且的圖象是不間斷的,所以存在,使得.令,則.
函數(shù),則.
由且,得,即,(**)
此時,滿足方程組(**),即是函數(shù)與在區(qū)間內(nèi)的一個“點”.
因此,對任意,存在,使函數(shù)與在區(qū)間內(nèi)存在“點”.
32.【解析】(1)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),由得,因為,所以.
由基本不等式得.
因為,所以.
由題意得.
設(shè),則,所以
0
+
所以在上單調(diào)遞增,故,即.
(2)令,則,所以,存在使,所以,對于任意的及,直線與曲線有公共點.
由得.
設(shè),則,其中.
由(1)可知,又,故,所以,即函數(shù)在上單調(diào)遞減,因此方程至多1個實根.
綜上,當時,對于任意,直線與曲線有唯一公共點.
33.【解析】(1)的定義域為,(?。┤簦瑒t,所以在單調(diào)遞減.
(ⅱ)若,則由得.
當時,;當時,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
(2)(?。┤簦桑?)知,至多有一個零點.
(ⅱ)若,由(1)知,當時,取得最小值,最小值為
.
①當時,由于,故只有一個零點;
②當時,由于,即,故沒有零點;
③當時,即.
又,故在有一個零點.
設(shè)正整數(shù)滿足,則.
由于,因此在有一個零點.
綜上,的取值范圍為.
34.【解析】(1)的定義域為.
設(shè),則,等價于.
因為,故,而,得.
若,則.當時,單調(diào)遞減;當時,單調(diào)遞增.所以是的極小值點,故.
綜上,.
(2)由(1)知,.
設(shè),則.
當時,;當時,.所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
又,,所以在有唯一零點,在有唯一零點1,且當時,;當時,;當時,.
因此,所以是的唯一極大值點.
由得,故.
由得,.
因為是在的最大值點,由,得
.
所以.
35.【解析】(1)的定義域為.
①若,因為,所以不滿足題意;
②若,由知,當時,;當時,所以在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,故是在的唯一最小值點.
由于,所以當且僅當a=1時,.
故a=1.
(2)由(1)知當時,令得,從而
故
而,所以m的最小值為3.
36.【解析】(Ⅰ)因為,所以
(Ⅱ)由
解得
或.
因為
x
(,1)
(1,)
(,)
0
+
0
↘
0
↗
↘
又,所以在區(qū)間上的取值范圍是.
37.【解析】(1)由,得
.當時,有極小值.因為的極值點是的零點.所以,又,故.因為有極值,故有實根,從而,即.時,故在R上是增函數(shù),沒有極值;
時,有兩個相異的實根,.列表如下
+
0
–
0
+
極大值
極小值
故的極值點是.從而,因此,定義域為.(2)由(1)知,.
設(shè),則.
當時,所以在上單調(diào)遞增.
因為,所以,故,即.
因此.
(3)由(1)知,的極值點是,且,.從而
記,所有極值之和為,因為的極值為,所以,.因為,于是在上單調(diào)遞減.因為,于是,故.因此的取值范圍為.38.【解析】(Ⅰ)由,可得,進而可得.令,解得,或.當x變化時,的變化情況如下表:
x
+
+
↗
↘
↗
所以,的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是.(Ⅱ)證明:由,得,.令函數(shù),則.由(Ⅰ)知,當時,故當時,單調(diào)遞減;當時,單調(diào)遞增.因此,當時,可得.令函數(shù),則.由(Ⅰ)知,在上單調(diào)遞增,故當時,單調(diào)遞增;當時,單調(diào)遞減.因此,當時,可得.所以,.(Ⅲ)證明:對于任意的正整數(shù),且,令,函數(shù).由(Ⅱ)知,當時,在區(qū)間內(nèi)有零點;
當時,在區(qū)間內(nèi)有零點.所以在內(nèi)至少有一個零點,不妨設(shè)為,則
.由(Ⅰ)知在上單調(diào)遞增,故,于是
.因為當時,故在上單調(diào)遞增,所以在區(qū)間上除外沒有其他的零點,而,故.又因為,均為整數(shù),所以是正整數(shù),從而.所以.所以,只要取,就有.39.【解析】(Ⅰ)由題意
又,所以,因此曲線在點處的切線方程為,即
.
(Ⅱ)由題意得,因為,令
則
所以在上單調(diào)遞增.
因為
所以
當時,當時,(1)當時,當時,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增,所以
當時取得極小值,極小值是;
(2)當時,由
得,①當時,當時,單調(diào)遞增;
當時,單調(diào)遞減;
當時,單調(diào)遞增.
所以
當時取得極大值.
極大值為,當時取到極小值,極小值是;
②當時,所以
當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,無極值;
③當時,所以
當時,單調(diào)遞增;
當時,單調(diào)遞減;
當時,單調(diào)遞增;
所以
當時取得極大值,極大值是;
當時取得極小值.
極小值是.
綜上所述:
當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,函數(shù)有極小值,極小值是;
當時,函數(shù)在和和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,函數(shù)有極大值,也有極小值,極大值是
極小值是;
當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,無極值;
當時,函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,函數(shù)有極大值,也有極小值,極大值是;
極小值是.
40.【解析】(Ⅰ)
因為,當時,,單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減;
當時,①當時,或,單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減;
②當時,,單調(diào)遞增,③當時,或,單調(diào)遞增,,單調(diào)遞減;
(Ⅱ)
由(Ⅰ)知,時,于是,令,,于是,的最小值為;
又
設(shè),則在上單調(diào)遞減,因為,所以存在,使得,且
時,單調(diào)遞增;
時,單調(diào)遞減;
又,所以的最小值為.
所以.
即對于任意的成立.
41.【解析】(I)由題意,①當時,,在上單調(diào)遞減.②當時,令,有,當時,;
當時,.故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.(II)令,.則.而當時,所以在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增.又由,有,從而當時,.
當,時,.
故當在區(qū)間內(nèi)恒成立時,必有.
當時,.
由(I)有,而,所以此時在區(qū)間內(nèi)不恒成立.
當時,令.
當時,因此,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增.
又,所以當時,即恒成立.
綜上,42.【解析】(I),可得,下面分兩種情況討論:
①,有恒成立,所以在上單調(diào)遞增;
②,令,解得,或.
當變化時,的變化情況如下表:
+
0
-
0
+
單調(diào)遞增
極大值
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增
(II)因為存在極值點,所以由(I)知,且.
由題意得,即,而=
∴
且,由題意及(I)知,存在唯一實數(shù)滿足,且,因此,所以
(Ⅲ)證明:設(shè)在區(qū)間上的最大值為,表示兩數(shù)的最大值.下面分三種情況同理:
(1)當時,由(Ⅰ)知,在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以在區(qū)間上的取值范圍為,因此在區(qū)間上的最大值,所以.(2)當時,由(Ⅰ)和(Ⅱ)知,,所以在區(qū)間上的取值范圍為,因此
.(3)當時,由(Ⅰ)和(Ⅱ)知,,所以在區(qū)間上的取值范圍為,因此
.
綜上所述,當時,在區(qū)間上的最大值不小于.
43.【解析】(Ⅰ).
(i)設(shè),則,只有一個零點.
(ii)設(shè),則當時,;當時,.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
又,取滿足且,則,故存在兩個零點.
(iii)設(shè),由得或.
若,則,故當時,因此在上單調(diào)遞增.又當時,所以不存在兩個零點.
若,則,故當時,;
當時,.因此在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.又當時,所以不存在兩個零點.綜上,的取值范圍為.
(Ⅱ)不妨設(shè),由(Ⅰ)知,又在上單調(diào)遞減,所以等價于,即.由于,而,所以.
設(shè),則.
所以當時,而,故當時,.
從而,故.
44.【解析】(I)證明:
∵當時,∴在上單調(diào)遞增
∴時,∴
(Ⅱ),由(Ⅰ)知,單調(diào)遞增,對任意的,,因此,存在唯一,使得,即
當時,,單調(diào)遞減;
當時,,單調(diào)遞增.
因此在處取得最小值,最小值為
.
于是,由,得單調(diào)遞增.
所以,由,得,因為單調(diào)遞增,對任意的,存在唯一的,使得,所以的值域為.
綜上,當時,有最小值,的值域為.
45.【解析】(Ⅰ).
(Ⅱ)當時,因此,.
當時,將變形為.
令,則是在上的最大值,,且當時,取得極小值,極小值為.
令,解得(舍去),.
(?。┊敃r,在內(nèi)無極值點,,所以.
(ⅱ)當時,由,知.
又,所以.
綜上,.
(Ⅲ)由(Ⅰ)得.當時,.當時,所以.當時,所以.46.【解析】(I)由于,故
當時,當時,.
所以,使得等式成立的的取值范圍為.
(II)(i)設(shè)函數(shù),則,所以,由的定義知,即
.
(ii)當時,當時,.
所以,.
47.【解析】(1)因為,所以.①方程,即,亦即,所以,于是,解得.②由條件知.因為對于恒成立,且,所以對于恒成立.而,且,所以,故實數(shù)的最大值為4.(2)因為函數(shù)只有1個零點,而,所以0是函數(shù)的唯一零點.因為,又由知,所以有唯一解.令,則,從而對任意,所以是上的單調(diào)增函數(shù),于是當,;
當時,.因而函數(shù)在上是單調(diào)減函數(shù),在上是單調(diào)增函數(shù).下證.若,則,于是,又,且函數(shù)在以和為端點的閉區(qū)間上的圖象不間斷,所以在和之間存在的零點,記為.因為,所以,又,所以與“0是函數(shù)的唯一零點”矛盾.若,同理可得,在和之間存在的非0的零點,矛盾.因此,.于是,故,所以.
48.【解析】(Ⅰ).
若,則當時,;
當時,.
若,則當時,;
當時,.
所以,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,對任意的,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
故在處取得最小值.
所以對于任意,的充要條件是:,即
①
設(shè)函數(shù),則.
當時,;當時.
故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
又,故當時,.
當時,即①式成立;
當時,由得單調(diào)性,即;
當時,即
綜上,的取值范圍是.
49.【解析】:(Ⅰ)由題意知
函數(shù)的定義域為,令,(1)當時,此時,函數(shù)在單調(diào)遞增,無極值點;
(2)當時,①當時,,函數(shù)在單調(diào)遞增,無極值點;
②當時,設(shè)方程的兩根為,因為,所以,由,可得,所以當時,函數(shù)單調(diào)遞增;
當時,,函數(shù)單調(diào)遞減;
當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;
因此函數(shù)有兩個極值點。
(3)當時,由,可得,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增;
當時,,函數(shù)單調(diào)遞減;
所以函數(shù)有一個極值點。
綜上所述:當時,函數(shù)有一個極值點;當時,函數(shù)無極值點;當時,函數(shù)有兩個極值點。
(II)由(I)知,(1)當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,因為,所以
時,符合題意;
(2)當時,由,得,所以
函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,所以時,符合題意;
(3)當時,由,可得,所以時,函數(shù)單調(diào)遞減;
因為,所以時,不合題意;
(4)當時,設(shè),因為時,所以在上單調(diào)遞增。
因此當時,即,可得,當時,此時,不合題意,綜上所述,的取值范圍是.
50.【解析】(1)
其中tan=,0<<.
令=0,由得+=,即=,.
對N,若<+<(),即<<(),則>0;
若()<+<(),即()<<(),則<0.
因此,在區(qū)間(,)與(,)上,的符號總相反.于是當=
()時,取得極值,所以.此時,易知0,而是常數(shù),故數(shù)列是首項為
=,公比為的等比數(shù)列;
(2)由(1)知,=,于是對一切,<||恒成立,即
恒成立,等價于(*)恒成立(因為>0),設(shè)=(),則.令=0得=1,當0<<1時,所以在區(qū)間(0,1)上單調(diào)遞減;
當>1時,所以在區(qū)間(0,1)上單調(diào)遞增.
從而當=1時,函數(shù)取得最小值.
因此,要是(*)式恒成立,只需,即只需.而當=時,由tan==且.
于是,且當時,.
因此對一切,所以.
故(*)式亦恒成立.
綜上所述,若,則對一切,恒成立.
51.【解析】(Ⅰ)=,.曲線在點(0,2)處的切線方程為.
由題設(shè)得,所以.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,設(shè),由題設(shè)知.
當≤0時,單調(diào)遞增,所以=0在有唯一實根.
當時,令,則.,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以,所以在沒有實根.綜上,=0在R有唯一實根,即曲線與直線只有一個交點.
52.【解析】(Ⅰ)函數(shù)的定義域為
由可得
所以當時,函數(shù)單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)單調(diào)遞增,所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,的單調(diào)遞增區(qū)間為
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,時,在內(nèi)單調(diào)遞減,故在內(nèi)不存在極值點;
當時,設(shè)函數(shù),因此.
當時,時,函數(shù)單調(diào)遞增
故在內(nèi)不存在兩個極值點;
當時,0
函數(shù)在內(nèi)存在兩個極值點
當且僅當,解得,綜上函數(shù)在內(nèi)存在兩個極值點時,的取值范圍為.
53.【解析】(Ⅰ),由題設(shè)知,解得.
(Ⅱ)的定義域為,由(Ⅰ)知,(ⅰ)若,則,故當時,在單調(diào)遞增,所以,存在,使得的充要條件為,即,解得.
(ii)若,則,故當時,;
當時,在單調(diào)遞減,在單調(diào)
遞增.所以,存在,使得的充要條件為,而,所以不合題意.
(iii)若,則.
綜上,的取值范圍是.
54.【解析】(Ⅰ)由題意知時,此時,可得,又,所以曲線在處的切線方程為.
(Ⅱ)函數(shù)的定義域為,當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當時,令,由于,①當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,②當時,,函數(shù)在上單調(diào)遞減,③當時,設(shè)是函數(shù)的兩個零點,則,由,所以時,函數(shù)單調(diào)遞減,時,函數(shù)單調(diào)遞增,時,函數(shù)單調(diào)遞減,綜上可知,當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減;
當時,在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
55.【解析】(Ⅰ),方程的判別式:.
∴當時,∴,此時在上為增函數(shù).
當時,方程的兩根為.
當時,∴此時為增函數(shù),當時,∴此時為減函數(shù),當時,∴此時為增函數(shù),綜上,時,在上為增函數(shù)
當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,.的單調(diào)遞減區(qū)間為.
(Ⅱ)
∴若存在,使得,必須在上有解,∵,∴,方程的兩根為:,∵,∴只能是,依題意,即,∴,即,又由,得,故欲使?jié)M足題意的存在,則.
∴當時,存在唯一的滿足
.
當時,不存在,使.
56.【解析】(Ⅰ),∴是上的偶函數(shù)
(Ⅱ)由題意,即
∵,∴,即對恒成立
令,則對任意恒成立
∵,當且僅當時等號成立
∴
(Ⅲ),當時,∴在上單調(diào)增
令,∵,∴,即在上單調(diào)減
∵存在,使得,∴,即
∵
設(shè),則
當時,單調(diào)增;
當時,單調(diào)減
因此至多有兩個零點,而
∴當時,;
當時,;
當時,.
57.【解析】(I).由已知得,.
故,.從而;
(II)
由(I)知,令得,或.
從而當時,;當,.
故在,單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.
當時,函數(shù)取得極大值,極大值為.
58.【解析】(Ⅰ)的定義域為,①
當或時,;當時,所以在,單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
故當時,取得極小值,極小值為;當時,取得極大值,極大值為.
(Ⅱ)設(shè)切點為,則的方程為
所以在軸上的截距為
由已知和①得
令,則當時,的取值范圍為;
當時,的取值范圍是.
所以當時,的取值范圍是.
綜上,在軸上截距的取值范圍.
59.【解析】(Ⅰ)由,得.
又曲線在點處的切線平行于軸,得,即,解得.
(Ⅱ),①當時,為上的增函數(shù),所以函數(shù)無極值.
②當時,令,得,.,;,.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故在處取得極小值,且極小值為,無極大值.
綜上,當時,函數(shù)無極小值;
當,在處取得極小值,無極大值.
(Ⅲ)當時,令,則直線:與曲線沒有公共點,等價于方程在上沒有實數(shù)解.
假設(shè),此時,又函數(shù)的圖象連續(xù)不斷,由零點存在定理,可知在上至少有一解,與“方程在上沒有實數(shù)解”矛盾,故.
又時,知方程在上沒有實數(shù)解.
所以的最大值為.
解法二:(Ⅰ)(Ⅱ)同解法一.
(Ⅲ)當時,.
直線:與曲線沒有公共點,等價于關(guān)于的方程在上沒有實數(shù)解,即關(guān)于的方程:
(*)
在上沒有實數(shù)解.
①當時,方程(*)可化為,在上沒有實數(shù)解.
②當時,方程(*)化為.
令,則有.
令,得,當變化時,的變化情況如下表:
當時,同時當趨于時,趨于,從而的取值范圍為.
所以當時,方程(*)無實數(shù)解,解得的取值范圍是.
綜上,得的最大值為.
60.【解析】(Ⅰ)函數(shù)的定義域為(0,+∞).,令=0,得.當x變化時,f′(x),的變化情況如下表:
-
0
+
極小值
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是.(Ⅱ)證明:當時,≤0.設(shè),令,.
由(1)知,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增.,.
故存在唯一的,使得成立.
(Ⅲ)證明:因為,由(2)知,且,從而,其中.
要使成立,只需.當時,若,則由的單調(diào)性,有,矛盾.
所以,即,從而成立.
另一方面,令,.,令,得.
當,;當時,.故對,.
因此成立.
綜上,當時,有.61.【解析】(Ⅰ)由題在上恒成立,在上恒成立,;
若,則在上恒成立,在上遞增,在上沒有最小值,當時,由于在遞增,時,遞增,時,遞減,從而為的可疑極小點,由題,綜上的取值范圍為.
(Ⅱ)由題在上恒成立,在上恒成立,由得,令,則,當時,遞增,當時,遞減,時,最大值為,又時,時,據(jù)此作出的大致圖象,由圖知:當或時,的零點有1個,當時,的零點有2個,62.【解析】(Ⅰ)的定義域為,.
若,則,所以在單調(diào)遞增.
若,則當時,當,所以
在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.
(Ⅱ)
由于,所以(x-k)
f′(x)+x+1=.
故當時,(x-k)
f′(x)+x+1>0等價于
()
①
令,則
由(Ⅰ)知,函數(shù)在單調(diào)遞增.而,所以在存在唯一的零點,故在存在唯一的零點,設(shè)此零點為,則.當時,;當時,所以在的最小值為,又由,可得,所以
故①等價于,故整數(shù)的最大值為2.
63.【解析】(Ⅰ)設(shè);則
①當時,在上是增函數(shù)
得:當時,的最小值為
②當時,當且僅當時,的最小值為
(Ⅱ)
由題意得:.
64.【解析】(Ⅰ)由
=
可得,而,即,解得;
(Ⅱ),令可得,當時,;當時,.
于是在區(qū)間內(nèi)為增函數(shù);在內(nèi)為減函數(shù)。
(Ⅲ)
=
因此對任意的,等價于
設(shè)
所以
因此時,時,所以,故。
設(shè),則,∵,∴,∴,即
∴,對任意的,65.【解析】(Ⅰ)
由于直線的斜率為,且過點,故
即,解得,.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,所以
考慮函數(shù),則
所以當時,故
當時,當時,從而當
66.【解析】(Ⅰ)因為
所以
由于,所以的增區(qū)間為,減區(qū)間為
(Ⅱ)【證明】:由題意得,由(Ⅰ)知內(nèi)單調(diào)遞增,要使恒成立,只要,解得
67.【解析】(Ⅰ)由得,(Ⅱ)由(Ⅰ)可得從而,故:
(1)當時,由得,由得;
(2)當時,由得,由得;
綜上,當時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;
當時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(Ⅲ)當時,.
由(Ⅱ)可得,當在區(qū)間內(nèi)變化時,的變化情況如下表:
-
0
+
單調(diào)遞減
極小值1
單調(diào)遞增
又,所以函數(shù)的值域為[1,2].
據(jù)此可得,若,則對每一個,直線與曲線
都有公共點.并且對每一個,直線與
曲線都沒有公共點.
綜上,當時,存在最小的實數(shù)=1,最大的實數(shù)=2,使得對每一個,直線與曲線都有公共點.
68.【解析】(Ⅰ)時,.當時;
當時,;當時,.
故在,單調(diào)增加,在單調(diào)遞減.
(Ⅱ).令,則.若,則當時,為減函數(shù),而,從而當x≥0時
≥0,即≥0.若,則當時,為減函數(shù),而,從而當時<0,即<0.
綜合得的取值范圍為.