已知函数,,图象与轴异于原点的交点处的切线为,与轴的交点处的切线为,并且与平行. (1)求的值; (2)已知实数,求函数,的最小值; (3)令,给定,,,对于两个大于的正数,,存在实数满足:,,并且使得不等式恒成立,求实数的取值范围.
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
(1)
1. 求曲线 $f(x)$ 和 $g(x-1)$ 与 $x$ 轴交点的坐标及其切线斜率
由 ,令 ,解得 或 。
因为 是异于原点的交点,所以 。
对 求导得 ,故切线 的斜率为 。
又已知 ,则 ()。
令 ,解得 ,即 。
所以交点 的坐标为 。
对 求导得 ,故切线 的斜率为 。
2. 根据切线平行求出 $a$ 的值,进而计算 $f(2)$
因为 ,所以 ,即 。
由此可得 。
将 代入得 。
(2)
1. 确定内层函数 $u(x) = x\ln x + t$ 在 $x\in[1, e]$ 上的取值范围
由 (1) 知 。
设 ,。
求导得 。
当 时,,则 ,
所以 在 上单调递增。
当 时,;当 时,。
故当 时,。
设 ,则 。
2. 对二次函数 $f(u) = u^2 - u$ 在 $u\in[t, e+t]$ 上的对称轴位置进行分类讨论求最小值
原问题转化为求 在 上的最小值。
二次函数 的开口向上,对称轴为 。
① 当 (即 )时,对称轴在区间 左侧, 在 上单调递增,
最小值在 处取得,为 。
② 当 (即 )时,对称轴在区间 内部,
最小值在顶点 处取得,为 。
③ 当 (即 )时,对称轴在区间 右侧, 在 上单调递减,
最小值在 处取得,为 。
当 时,最小值为 ;
当 时,最小值为 ;
当 时,最小值为 。
(3)
1. 确定 $F(x) = g(x) + g'(x)$ 的解析式并证明其在 $(1, +\infty)$ 上的单调性
由 ,得 ,
则 ()。
对 求导得 。
当 时,,故 。
因此, 在 上严格单调递增。
2. 利用单调性将不等式转化为关于 $m$ 的绝对值不等式并求解
因为 在 上严格单调递增,且 ,
所以对任意 ,。
计算 :
。
因此 。
因为 ,所以 ,两边同除以 得:
。
当 时,由 知 作为 的内分点,必有 ,恒满足 。
故实数 的取值范围是 。
AI 分析,可能出错
用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。