Question

已知，函數(shù).

(1)時(shí)，寫出的增區(qū)間；

(2)記在區(qū)間[0,6]上的最大值為，求的表達(dá)式；

(3)是否存在，使函數(shù)在區(qū)間(0,6)內(nèi)的圖象上存在兩點(diǎn)，在該兩點(diǎn)處的切線互相垂直？若存在，求的取值范圍；若不存在，請說明理由．

Answer 1

 (1)；

 (2)當(dāng)0≤x≤t時(shí)，f(x)＝；當(dāng)x＞t時(shí)，f(x)＝.

因此，當(dāng)x∈(0，t)時(shí)，f′(x)＝＜0，f(x)在(0，t)上單調(diào)遞減；

當(dāng)x∈(t，＋∞)時(shí)，f′(x)＝＞0，f(x)在(t，＋∞)上單調(diào)遞增．

①若t≥6，則f(x)在(0,6)上單調(diào)遞減，g(t)＝f(0)＝.

②若0＜t＜6，則f(x)在(0，t)上單調(diào)遞減，在(t,6)上單調(diào)遞增．

所以g(t)＝mtx{f(0)，f(6)}．

而f(0)－f(6)＝，故當(dāng)0＜t≤2時(shí)，g(t)＝f(6)＝；

當(dāng)2＜t＜6時(shí)，g(t)＝f(0)＝.綜上所述，g(t)＝

(3)由(1)知，當(dāng)t≥6時(shí)，f(x)在(0,6)上單調(diào)遞減，故不滿足要求．

當(dāng)0＜t＜6時(shí)，f(x)在(0，t)上單調(diào)遞減，在(t,6)上單調(diào)遞增．

若存在x₁，x₂∈(0,6)(x₁＜x₂)，使曲線y＝f(x)在(x₁，f(x₁))，(x₂，f(x₂))兩點(diǎn)處的切線互相垂直，則x₁∈(0，t)，x₂∈(t,6)，且f′(x₁)·f′(x₂)＝－1，

即.亦即x₁＋3t＝.(*)

由x₁∈(0，t)，x₂∈(t,6)得x₁＋3t∈(3t,4t)，∈.

故(*)成立等價(jià)于集合T＝{x|3t＜x＜4t}與集合B＝的交集非空．因?yàn)?sub>＜4t，所以當(dāng)且僅當(dāng)0＜3t＜1，即0＜t＜時(shí)，T∩B≠.

綜上所述，存在t使函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,6)內(nèi)的圖象上存在兩點(diǎn)，在該兩點(diǎn)處的切線互相垂直，且t的取值范圍是.