题目内容

【题目】

已知函数.

1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;

2)设x0f(x)的一个零点,证明曲线y=ln x 在点A(x0ln x0)处的切线也是曲线的切线.

【答案】1)函数上是单调增函数,证明见解析;

2)证明见解析.

【解析】

1)对函数求导,结合定义域,判断函数的单调性;

2)先求出曲线处的切线,然后求出当曲线切线的斜率与斜率相等时,证明曲线切线在纵轴上的截距与在纵轴的截距相等即可.

1)函数的定义域为

,因为函数的定义域为,所以,因此函数上是单调增函数;

,时,,而,显然当,函数有零点,而函数上单调递增,故当时,函数有唯一的零点;

时,

因为,所以函数必有一零点,而函数上是单调递增,故当时,函数有唯一的零点

综上所述,函数的定义域内有2个零点;

2)因为的一个零点,所以

,所以曲线处的切线的斜率,故曲线处的切线的方程为:,所以的方程为,它在纵轴的截距为.

设曲线的切点为,过切点为切线,所以在处的切线的斜率为,因此切线的方程为

当切线的斜率等于直线的斜率时,即

切线在纵轴的截距为,而,所以,直线的斜率相等,在纵轴上的截距也相等,因此直线重合,故曲线处的切线也是曲线的切线.

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