設,函數
.
(1)若,求曲線
在點
處的切線方程;
(2)若無零點,求實數
的取值范圍;
(3)若有兩個相異零點
、
,求證:
.
(1)切線方程為;(2)實數
的取值范圍是
;(3)詳見解析.
解析試題分析:(1)將代入函數
的解析式,利用導函數的幾何意義,結合直線的點斜式求出切線的方程;(2)先求出函數
的導數,對
的符號進行分類討論,結合零點存在定理判斷函數
在定義域上是否有零點,從而求出參數
的取值范圍;另外一中方法是將問題等價轉化為“直線
與曲線
無公共點”,結合導數研究函數
的基本性質,然后利用圖象即可確定實數
的取值范圍;(3)從所證的不等式出發,利用分析法最終將問題等價轉換為證明不等式
在區間
上恒成立,并構造新函數
,利用導數結合函數的單調性與最值來進行證明.
試題解析:在區間上,
,
(1)當時,
,則切線方程為
,即
;
(2)①當時,
有唯一零點
;
②當時,則
,
是區間
上的增函數,
,
,
,即函數
在區間
有唯一零點;
③當時,令
得
,
在區間上,
,函數
是增函數,
在區間上,
,函數
是減函數,
故在區間上,
的極大值為
,
由,即
,解得
,故所求實數
的取值范圍是
;
另解:無零點
方程
在
上無實根
直線
與曲線
無公共點,
令,則
,令
,解得
,列表如下: