题目内容
【题目】设函数.
(1)若在点处的切线为,求的值;
(2)求的单调区间;
(3)若,求证:在时,.
【答案】(1) 切线方程得:,(2) 当时,的单调减区间为;当时,的单调减区间为,单调增区间为;(3)见解析.
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【解析】试题分析:
(I)通过f(x)在点(e,f(e))处的切线为x﹣ey+b=0,可得f′(e)= ,解得 ,再将切点(e,﹣1)代入切线方程x﹣ey+b=0,可得b=﹣2e;
(II)由(I)知:f′(x)= (x>0),结合导数分①a≤0、②a>0两种情况讨论即可;
(III)通过变形,只需证明g(x)=ex﹣lnx﹣2>0即可,利用g′(x)= ,根据指数函数及幂函数的性质、函数的单调性及零点判定定理即得结论.
(1)∵,∴,
又在点的切线的斜率为,∴,∴,
∴切点为把切点代入切线方程得:;
(2)由(1)知:①当时,在上恒成立,
∴在上是单调减函数,②当时,令,解得:,当变化时,随变化情况如下表:当时,单调减,当时,,单单调增,综上所述:当时,的单调减区间为;当时,的单调减区间为,单调增区间为.
(3)当时,要证,即证,令,只需证,∵由指数函数及幂函数的性质知:在上是增函数又,,∴,在内存在唯一的零点,也即在上有唯一零点设的零点为,则,即,由的单调性知:当时,,为减函数当时,,为增函数,所以当时,,又,等号不成立,∴.
点睛: 本题考查求函数解析式,函数的单调性,零点的存在性定理,(1)利用导数的几何意义;(2)研究单调性,即研究导函数的正负;(2):证明恒成立,转化为函数最值问题.
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