Question

【題目】設(shè)定義在區(qū)間上的函數(shù)的圖象為， 、，且為圖象上的任意一點(diǎn)， 為坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)實(shí)數(shù)滿足時(shí)，記向量，若恒成立，則稱函數(shù)在區(qū)間上可在標(biāo)準(zhǔn)下線性近似，其中是一個(gè)確定的正數(shù).

（1）設(shè)函數(shù)在區(qū)間上可在標(biāo)準(zhǔn)下線性近似，求的取值范圍；

（2）已知函數(shù)的反函數(shù)為，函數(shù)，（ ），點(diǎn)、，記直線的斜率為，若，問：是否存在，使成立？若存在，求的取值范圍；若不存在，請(qǐng)說明理由.

Answer 1

【答案】（1）；（2）見解析.

【解析】試題分析：

(1)利用標(biāo)準(zhǔn)下線性近似的定義得到恒成立問題，結(jié)合題意求解 的取值范圍即可；

(2)利用題意構(gòu)造函數(shù) ，結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)存在定理證得 是存在的，然后結(jié)合導(dǎo)函數(shù)與原函數(shù)的關(guān)系求解取值范圍即可.

試題解析：

(1)由與，

得和的橫坐標(biāo)相同。

對(duì)于區(qū)間上的函數(shù), ,

則有

，再由恒成立,可得.故k的取值范圍為

(2)由題意知, 令.則

令 .則

當(dāng)t<0時(shí), , 單調(diào)遞減;當(dāng)t>0時(shí), , 單調(diào)遞增.

故當(dāng)t≠0時(shí), 0,即，

從而

所以.

由零點(diǎn)存在性定理可得：存在,使得

又 ,所以單調(diào)遞增,故存在唯一的,使得.

由.故當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),

綜上所述,存在,使成立,且的取值范圍為