本题导读

本题考查导数的几何意义(切线)。

📌【题干】

Question

(2007年天津卷(文)) 设函数 (),其中 . (1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程; (2)当 时,求函数 的极大值和极小值; (3)当 时,证明存在 ,使得不等式 对任意的 恒成立.

🔍【思路分析】

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  1. (1),、,点斜式。
  2. (2),驻点 、,按 、 分类列表定极值。
  3. (3)取 :自变量分别为 与 ; 时 在 递减;又 。

✅【答案】

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(1);(2) 时极小值 、极大值 ; 时极小值 、极大值 ;(3)证明见解析(存在 )

✍【详细解析】

Abstract

(1) 当 时 ,. ,,故切线方程为 (2) ,驻点为 与 .

  • 当 时(): 时 递减; 时 递增; 时 递减.故 在 处取得极小值 ,在 处取得极大值 .
  • 当 时():同理 在 处取得极小值 ,在 处取得极大值 . (3) 取 ,记 ,则 当 且 时,、,故 ,即 在 上单调递减. 又 即 ,由单调递减性得 即 对任意 成立.故存在 使不等式恒成立,证毕.

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:三次函数切线极值恒成立

核心方法:驻点分类定极值,取特值验证恒成立

避坑指南:a<0 时极值位置对调;第(3)问只需找到 k=−1 一个特值并验证两个不等量关系

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:利用导数研究三次函数

结论推广:f^{\prime}(x)=-(x-a)(3x-a) 的两驻点定形态

方法推广:“存在 k”型问题先找特值再验证

🔗【关联脉络】

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