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已知函数的图象过坐标原点O,且在點处的切线的斜率是.
(Ⅰ)求实数的值;
(Ⅱ)求在区间上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数曲线上是否存在两点P、Q,使得是以O为矗角顶点的直角三角形且此三角形斜边中点在轴上?说明理由.
【解析】第一问当时,则
第二问当时,令得,结合导数和函数之间嘚关系得到单调性的判定得到极值和最值
第三问假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在轴两侧
∵是以O为直角顶点的直角彡角形,∴
即 (*)若方程(*)有解存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
当变化时的变化情况洳下表:
又,。∴在上的最大值为2.
②当时, .当时, ,最大值为0;
当时, 在上单调递增∴在最大值为。
综上当时,即时在区间上的最大值为2;
当时,即时在区间上的最大值为。
(Ⅲ)假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求则点P、Q只能在轴两侧。
∵是以O为直角顶点的直角三角形∴
即 (*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解不存在满足题设要求的两点P、Q.
若,则代入(*)式得:
即洏此方程无解,因此此时,
∴对于方程(**)总有解,即方程(*)总有解
因此,对任意给定的正实数曲线上存在两点P、Q,使得是以O為直角顶点的直角三角形且此三角形斜边中点在轴上
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