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2015年高考数学天津--理20

  2016-10-28 18:49:38  

(2015天津卷计算题)

(本小题满分分)

已知函数,其中,且

(Ⅰ)讨论的单调性;

(Ⅱ)设曲线轴正半轴的交点为,曲线在点处的切线方程为,求证:对于任意的正实数,都有

(Ⅲ)若关于的方程为实数)有两个正实数根,求证:

【出处】
2015年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷):理数第20题
【答案】

(Ⅰ)由,可得,其中,且。下面分两种情况讨论:

(1)当为奇数时。令,解得,或。当变化时,的变换情况如下表:

所以,上单调递减,在内单调递增。

(2)当为偶数时。当,即时,函数单调递增;当,即时,函数单调递减。所以,上单调递增,在上单调递减。

(Ⅱ)证明:设点的坐标为,则。曲线在点处的切线方程为,即。令,即,则。由于上单调递减,故上单调递减,又因为,所以当时,,当时,,所以内单调递增,在上单调递减,所以对于任意的正实数,都有,即对于任意的正实数,都有

(Ⅲ)证明:不妨设。由(Ⅱ)知。设方程的根为,可得。当时,上单调递减。又由(Ⅱ)知,可得。类似地,设曲线在原点处的切线方程为,可得。当,即对于任意的。设方程的根为,可得。因为上单调递增,且,因此。由此可得。因为,所以,故。所以,

【解析】

本题主要考查函数综合。

(Ⅰ)由函数求出,分两种情况,当为奇数和为偶数时,讨论的单调性;

(Ⅱ)设出点的坐标,求出曲线在点处的切线方程,再根据函数的单调性,得到对于任意正实数,都有,即可得证;

(Ⅲ)设,由(Ⅱ)知方程,当时,可知单调性,设曲线在原点处的切线方程为,当,对于任意,设方程的根为,因为,得到,故,得证。

【考点】
导数的运算导数在研究函数中的应用


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