本题导读

本题考查导数与单调性,以及对数函数。

📌【题干】

Question

(2011年福建卷(文)) 已知 , 为常数,且 ,函数 ,( 是自然对数的底数).

(1)求实数 的值;

(2)求函数 的单调区间;

(3)当 时,是否同时存在实数 和 (),使得对每一个 ,直线 与曲线 ()都有公共点?若存在,求出最小的实数 和最大的实数 ;若不存在,说明理由.

🔍【思路分析】

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  1. 步骤1: 消去 得
  2. 步骤2: 按符号分两类
  3. 步骤3: 时求 上的值域定
  4. 步骤4:

✅【答案】

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(1)

(2) 时,减区间为 ,增区间为 ; 时,增区间为 ,减区间为

(3)存在,,

✍【详细解析】

Abstract

(1),故 (与 无关)。

(2)。

当 时: 时 ,, 单调递减; 时 , 单调递增。

当 时,符号相反: 为增区间, 为减区间。

(3) 时,,,且由(2)知 在 递减、在 递增。

最小值 。

最大值在端点:;。

因 ,故最大值为 ,值域为 。

对每一个 , 与曲线有公共点 属于 在 上的值域 (连续函数的介值性保证取到每个中间值)。

故 ,最小的 ,最大的 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:含参函数求值消参;导数符号与单调区间分类讨论;闭区间连续函数的值域

核心方法: 恰好消去 是入口;单调性按 的符号两分;第(3)问把”直线系与曲线有公共点”翻译成” 属于值域”

避坑指南:求导时 ,与 合并后 ——结果干净但过程不能跳步; 决定分类只有 、 两类;第(3)问的最小 是值域下端 (不是 ,那个只是左端点的函数值)。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:导数单调性与值域题与 2011-浙江卷文-21、2012-新课标卷文-21、2012-天津卷文-20 同族。

结论推广:推广: 的图象在 上以 为唯一极值点、以 为”基准值”; 上值域 与 的搭配是本题”存在 ,“的代数实质——连续函数值域内每个水平线都与图象相交。

方法推广:导数压轴题:先用特殊点函数值消参;单调性讨论抓 的零点与参数符号;“存在 , 使每条 相交”即求值域区间,问题立刻降维。

🔗【关联脉络】

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