本题导读
(1) 切线平行即斜率相等。
📌【题干】
Question
(2015年山东卷(文)) 设函数 ,.已知曲线 在点 处的切线与直线 平行.
(1) 求 的值;
(2) 是否存在自然数 ,使得方程 在 内存在唯一的根?如果存在,求出 ;如果不存在,请说明理由;
(3) 设函数 ( 表示 , 中的较小值),求 的最大值.
🔍【思路分析】
破题导航
(1) 切线平行即斜率相等。(Ⅱ)构造 ,用零点存在定理锁定 ,再用 保证唯一。(Ⅲ)以零点 为界比较 大小, 的峰值出现在 。
✅【答案】
点击查看答案
(1)
(2)
(3)
✍【详细解析】
Abstract
(Ⅰ) ,。
切线与 平行,故 ,。
(Ⅱ) 由(Ⅰ)。设 。
,。
由零点存在定理, 在 内有根。又
,当 时 ,,而 且 ,故 ,
于是 , 在 内单调递增,根唯一。
故存在 ,使方程 在 内存在唯一的根(记为 )。
(Ⅲ) , 在 递增、 递减,最大值 。
当 时,,,;
当 时 ,, 递增;
当 时 ,,它在 上递增、 上递减。
所以 的最大值为 (因 , 且 在 递增)。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:导数的几何意义;零点存在定理与单调性;分段最值
核心方法:“作差构造 + 两端异号 + 导数控单调”定唯一零点; 函数按零点分段取峰值
避坑指南:(1)第(Ⅱ)问”存在”要靠 异号,“唯一”要靠 ,两个论据缺一不可;(2) 的放缩:(在 内取不到等号)与 联手;(3)第(Ⅲ)问最大值不是在零点 处取得,而是在 的峰 处—— 必须交代。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:“切线定参 + 零点 + 复合函数”三连问是导数压轴的常见骨架,第(Ⅲ)问的 是 2015 年山东卷的标志性设计。
结论推广:若改 ,则在 上取 、其余取 ,无最大值()——正反对照可加深对”较小值函数”的理解。
方法推广:处理 函数的通法:先求两函数的交点把定义域分段,再逐段确定”谁小谁大”,最后在每段上求最值并比较衔接点的函数值。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点(Nodes)
类题演练(Links)