Question

【題目】已知函數(shù)，（其中，是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）。

（Ⅰ）若關(guān)于的方程有唯一實(shí)根，求的值；

（Ⅱ）若過(guò)原點(diǎn)作曲線的切線與直線垂直，證明：；

（Ⅲ）設(shè)，當(dāng)時(shí)，恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍。

Answer 1

【答案】（Ⅰ）；(Ⅱ)證明見(jiàn)解析；（Ⅲ）。

【解析】

試題分析：（Ⅰ）借助題設(shè)條件運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求解；（Ⅱ）借助題設(shè)條件運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)推證；（Ⅲ）依據(jù)題設(shè)條件運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求解。

試題解析：

（Ⅰ）因?yàn)?/span>，所以，

設(shè)，則，

當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，

則，

因?yàn)榉匠?/span>有唯一根，

所以，且，

故，所以；

（Ⅱ）因?yàn)檫^(guò)原點(diǎn)所作曲線的切線與直線垂直，所以切線的斜率為，且方程為。

設(shè)與曲線的切點(diǎn)為，

所以，

所以，且，

令，則，所以在（0,1）上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增。若，因?yàn)?/span>，，所以，

而在上單調(diào)遞減，所以。

若，因?yàn)?/span>在上單調(diào)遞增，且，則，

所以（舍去）。

綜上可知，；

（Ⅲ）因?yàn)?/span>，所以。。

①當(dāng)時(shí)，因?yàn)?/span>在上遞增，所以，所以在上遞增，恒成立，符合題意。

②當(dāng)時(shí)，因?yàn)?/span>在上遞增，因?yàn)?/span>，則存在，使得。所以在上遞減，在上遞增，又時(shí)，，所以不恒成立，不合題意。綜合可知，所求實(shí)數(shù)的取值范圍是。