设,分别为函数,的导函数。若存在,满足且,则称为函数与的一个“点”。
(1)证明:函数与不存在“点”;
(2)若函数与存在“点”,求实数的值;
(3)已知函数,。对任意的,判断是否存在,使函数与在区间内存在“点”,并说明理由。
(1)证明:,,
令,即,此方程组无解,
所以函数与不存在“点”。
(2),,
令,得,解得。
(3),,
令,得,
即,
所以,
整理得,即,
同时,,即,
将代入,得,即,
令,得,解得或,
由()得,令,,,则存在使得,此时满足方程组,即是与在区间内的一个交点。
因此,对任意的,存在,使函数与在区间内存在“点”。
本题主要考查直接证明与间接证明和导数在研究函数中的应用。
(1)根据定义令,无解,故不存在“点”。
(2)根据定义令,解得即可。
(3)先假设存在,同理令,整理得到,,
发现当时,、均大于,且使得方程组有解,所以对任意的,存在,使函数与在区间内存在“点”。