题目内容
(本小题满分16分)设实数a为正数,函数
.(Ⅰ)当
时,求曲线
在
处的切线方程; (Ⅱ)当
时,求函数
的最小值.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518425622.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518440229.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565421.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518581455.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
(Ⅰ)
(Ⅱ) ![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231325186431352.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518627426.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231325186431352.gif)
(1)当
时,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518674595.gif)
令
得
所以切点为(1,2),切线的斜率为1,
所以曲线
在
处的切线方程为:
。…4分
(2)①当
时,
,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518893295.gif)
,
恒成立。
在
上增函数。故当
时,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519033525.gif)
② 当
时,
,
(
)…………8分
(i)当
即
时,
在
时为正数,所以
在区间
上为增函数。故当
时,
,且此时![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519251384.gif)
(ii)当
,即
时,
在
时为负数,在间
时为正数。所以
在区间
上为减函数,在
上为增函数
故当
时,
,且此时
…………10分
(iii)当
;即
时,
在
时为负数,所以
在区间[1,e]上为减函数,故当
时,
。
综上所述,当
时,
在
时和
时的最小值都是
………12分
所以此时
的最小值为
;当
时,
在
时的最小值为
,而
,所以此时
的最小值为
。
当
时,在
时最小值为
,在
时的最小值为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520187351.gif)
而
,所以此时
的最小值为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520187351.gif)
所以函数
的最小值为
…………16分
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518440229.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518674595.gif)
令
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518705561.gif)
所以曲线
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565421.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518627426.gif)
(2)①当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518830237.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518846592.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518861554.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518893295.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518939271.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518955353.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518971289.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518971410.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519033224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519033525.gif)
② 当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519049280.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519064589.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231325190801036.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519049280.gif)
(i)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519111365.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519127299.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519158279.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519173321.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519205268.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565227.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519236428.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519251384.gif)
(ii)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519267416.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519283424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519158279.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519329564.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519361566.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519454399.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519470492.gif)
故当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519485350.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519501655.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519548646.gif)
(iii)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519563359.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519579388.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519158279.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519173321.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519033224.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519033525.gif)
综上所述,当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519579388.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518830237.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519704282.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519860206.gif)
所以此时
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519891330.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519283424.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518830237.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520063780.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519548646.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520063780.gif)
当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519127299.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518830237.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519860206.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519049280.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520187351.gif)
而
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132519251384.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518612270.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132520187351.gif)
所以函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823132518565421.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408231325186431352.gif)
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