2013年普通高等学校招生全国统一考试(湖南卷):理数第21题<-->返回列表
(本小题满分13分)
已知,函数。
(Ⅰ)记在区间上的最大值为,求的表达式;
(Ⅱ)是否存在,使函数在区间内的图像上存在两点,在该两点处的切线相互垂直?若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由。
(Ⅰ)因为,所以
所以当时,在上单调递减,其最大值为;
当时,在上单调递减,在上单调递增。
令,解得,即当时,的最大值为;当时,的最大值为。
综上所述,
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,的图像是由两段反比例函数的图像组成的。因此,若在图像上存在两点满足题目要求,则,分别在两个图像上,且。
不妨设
所以且,
所以,当时,函数在区间内的图像存在两点,在该两点处的切线相互垂直。
本题主要考查导数和直线方程。
(Ⅰ)首先将函数绝对值打开,然后按照其单调性和的取值范围进行分类讨论,得到表达式。
(Ⅱ)对求导,设出两个点的坐标,利用切线互相垂直,导数相乘为,联立的式子表达出两点坐标的关系,并用其中的一个点的坐标表示另一个,再根据该点坐标的取值范围确定的取值范围,若,则存在,否则不存在。
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