【题目】已知函数
,
,
.
(1)当
时,若对任意
均有
成立,求实数
的取值范围;
(2)设直线
与曲线
和曲线
相切,切点分别为
,
,其中
.
①求证:
;
②当
时,关于
的不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)①证明见解析;②
.
【解析】
(1)依据题意得出
,利用导数分别求出函数
和
在
上的最小值和最大值,进而可求得实数
的取值范围;
(2)①由题意可得
,可得出
,再由
可得出结论;
②得到
,设
,利用导数求出函数
的最大值,从而求出
的范围即可.
(1)当
时,
,由
,得
,
依题意可得
对任意的
恒成立,
设
,则
.
当
时,
;当
时,
.
所以,函数
在
处取得极小值,亦即最小值,即
.
设
,则
.
当
时,
;当
时,
.
所以,函数
在
处取得极大值,亦即最大值,即
.
所以,
.
因此,实数
的取值范围是
;
(2)由已知
,
.
①
,则
,
由
,得
.
.
,
,即
,所以
;
②由①知
,
且
,
由
,得
,
设
,
,
所以,函数
在
为减函数,
,
由
,
,
又
,
.