Question

【题目】已知函数，．

（）设曲线在处的切线为，到点的距离为，求的值．

（）若对于任意实数，恒成立，试确定的取值范围．

（）当时，是否存在实数，使曲线在点处的切线与轴垂直?若存在，求出的值；若不存在，请说明理由．

Answer 1

【答案】(1)或(2)(3)不存在

【解析】

试题

(1)该问切点横坐标已知,则利用切点在曲线上,带入曲线即可得到切点的纵坐标,对进行求导并得到在切点处的导函数值即为切线的斜率,有切线的斜率,切线又过切点,利用直线的点斜式即可求的切线的方程,利用点到直线的距离公式结合条件点到切线的距离为即可求的参数的值.

(2)该问为恒成立问题可以考虑分离参数法,即把参数a与x进行分离得到,则,再利用函数的导函数研究函数在区间的最大值,即可求的a的取值范围.

(3)根据切线的斜率即为曲线C在切点处的导函数值,即该问可以转化为是否存在使得,令,则即存在使得,对再次求导进行最值求解可得,所以不存在使得.

试题解析：

（1）,.

在处的切线斜率为，

∴切线的方程为，即. 2分

又点到切线的距离为,所以，

解之得，或4分

（2）因为恒成立，

若恒成立；

若恒成立，即，在上恒成立，

设则

当时，，则在上单调递增；

当时，，则在上单调递减；

所以当时，取得最大值，，

所以的取值范围为. 9分

（3）依题意,曲线的方程为,令

所以,

设,则,当,

故在上单调增函数,因此在上的最小值为

即

又时,

所以

曲线在点处的切线与轴垂直等价于方程有实数解,但是,没有实数解,故不存在实数使曲线在点处的切线与轴垂直. 14分