Question

【題目】已知是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，函數(shù)與的定義域都是.

（1）求函數(shù)在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程；

（2）求證：函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn)，且；

（3）用表示，的最小值，設(shè)，，若函數(shù)在上為增函數(shù)，求實(shí)數(shù)的取值范圍．

Answer 1

【答案】（1）（2）見(jiàn)證明（3）

【解析】

(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求函數(shù)在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程為.（2）先計(jì)算得，所以存在零點(diǎn)，且.再證明在上是減函數(shù)，即得證函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn)，且.(3)由題得，

在為增函數(shù)在，恒成立，即在區(qū)間上恒成立. 設(shè)，只需證明，再利導(dǎo)數(shù)求得的最小值，.

（1）∵，

∴切線(xiàn)的斜率，.

∴函數(shù)在點(diǎn)處的切線(xiàn)方程為.

（2）證明：∵，，

∴，，，

∴存在零點(diǎn)，且.

∵，

∴當(dāng)時(shí)，；

當(dāng)時(shí)，由得

.

∴在上是減函數(shù).

∴若，，，則.

∴函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn)，且.

（3）解：，故，

∵函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn)，

∴，即.

∴.

∴在為增函數(shù)在，恒成立.

當(dāng)時(shí)，即在區(qū)間上恒成立.

設(shè)，只需，

，在單調(diào)減，在單調(diào)增.

的最小值，.

當(dāng)時(shí)，，由上述得，則在恒成立.

綜上述，實(shí)數(shù)的取值范圍是.