题目内容
【题目】设函数f(x)=+k(+lnx)(k为常数).
(1)当k=0时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当k≥0时,求函数f(x)的单调区间;
(3)若函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点,求k的取值范围.
【答案】解:(1)当k=0时,f(x)=,f′(x)=,
故f(1)=e,f′(1)=﹣e,
故曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣e=﹣e(x﹣1),
即切线方程为:ex+y﹣2e=0;
(2)f(x)=+k(+lnx)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=+k(﹣+)=(x﹣2),
∵k≥0,且x∈(0,+∞),∴>0,
故当x∈(0,2)时,f′(x)<0,当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0;
故函数f(x)的单调减区间为(0,2),单调增区间为(2,+∞);
(3)由(2)知,f′(x)=(x﹣2),
∵<0在(0,2)上恒成立,
又∵函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点,
∴h(x)=ex+kx在(0,2)内存在两个零点,
∴y=ex与y=﹣kx的图象在(0,2)内有两个交点,
作y=ex与y=﹣kx的图象如图,
相切时,设切点为(x,ex),
则=ex ,
故x=1;
故k1=e;
k2==,
故e<﹣k<,
故﹣<k<﹣e.
【解析】(1)求导f′(x)= , 从而可得f(1)=e,f′(1)=﹣e,从而确定切线方程;
(2)求导f′(x)=(x﹣2) , 从而判断导数的正负以确定函数的单调性;
(3)求导f′(x)=(x﹣2) , 从而可得h(x)=ex+kx在(0,2)内存在两个零点,从而化为y=ex与y=﹣kx的图象在(0,2)内有两个交点,从而利用数形结合求解.
【考点精析】认真审题,首先需要了解函数的最大(小)值与导数(求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值).