Question

【題目】已知函數(shù) 曲線在原點處的切線為 .

（1）證明：曲線與軸正半軸有交點；

（2）設(shè)曲線與軸正半軸的交點為，曲線在點處的切線為直線，求證：曲線上的點都不在直線的上方 ；

（3）若關(guān)于的方程（為正實數(shù)）有不等實根求證：

Answer 1

【答案】（1）見解析（2）見解析（3）見解析

【解析】分析：（1）由條件可得，然后利用單調(diào)性及零點存在定理可得存在 使得，從而得結(jié)論成立．（2）由（1）可得曲線在點處的切線：. 令，，則，由的單調(diào)性可得，從而可得結(jié)論成立．（3）結(jié)合以上兩問中的有關(guān)結(jié)論構(gòu)造新的函數(shù)進行證明可得結(jié)論成立．

詳解：證明：（1）∵，

∴，

由已知得 ，解得

∴，

∴在 上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

又，，

∴存在 使得 ．

∴曲線與軸正半軸有交點 ．

（2）由（1）可得曲線在點處的切線： ，

令， ，

則，

又,

故當 時，，單調(diào)遞增，

當 時，，單調(diào)遞減，

所以對任意實數(shù)都有 ，

即對任意實數(shù)都有 ，

故曲線上的點都不在直線的上方．

（3）由（1）知，

所以為減函數(shù).

設(shè)方程 的根為，

由（2）可知，

所以.

記，則

當 時， 單調(diào)遞增，

當 時，，單調(diào)遞減，

所以對任意的實數(shù)，都有 ，

即.

設(shè)方程的根 ，

則 ，

所以.

于是

令，

又，則，

所以 在上為增函數(shù)，

又

所以 ，

所以