本试题主要是考查了导数的几何意义的运用,以及运用导数求解函数的最值问题的综合运用。
(1)因为所求曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737963318.png)
的切线与直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737760646.png)
垂直,故令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738010889.png)
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738025513.png)
得到
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738041480.png)
,进而得到切线方程。
(2)函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327380721437.png)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738088940.png)
,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738103665.png)
因切点为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737822556.png)
,故有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738212704.png)
,构造函数利用导数求解不等式转化为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738259637.png)
在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737869552.png)
上有解来解决。
解:(1)函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327383061147.png)
,
依题意令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738322775.png)
①, -------------------------2分
因为所求曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737963318.png)
的切线与直线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737760646.png)
垂直,故令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738010889.png)
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738025513.png)
②,由①②知应取
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738041480.png)
,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738462842.png)
,切点为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738478744.png)
,
所求切线方程是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327384931049.png)
,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737916701.png)
.------------------4分
(2)函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327380721437.png)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738088940.png)
,得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738103665.png)
因切点为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737822556.png)
,故有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738212704.png)
-----------------6分
又
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738743838.png)
,依题意有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327387741184.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232327387901115.png)
即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738805747.png)
---------------------8分
该不等式在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737869552.png)
上有解,即
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738852735.png)
在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737869552.png)
上有解,
转化为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738259637.png)
在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737869552.png)
上有解,-------- -------------10分
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738930756.png)
,则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738946795.png)
,在
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737869552.png)
上恒有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232738992646.png)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232739008561.png)
是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232739039404.png)
上的减函数,
其最大值为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232739070623.png)
,所以实数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232739086277.png)
的取值范围是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823232737947566.png)
--------------12分