题目内容
【题目】已知函数,设
为曲线
在点
处的切线,其中
.
(Ⅰ)求直线的方程(用
表示);
(Ⅱ)求直线在
轴上的截距的取值范围;
(Ⅲ)设直线分别与曲线
和射线
(
)交于
,
两点,求
的最小值及此时
的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
;(Ⅲ)
,
.
【解析】试题分析:(Ⅰ) 对求导数
,由此得切线
的方程为:
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,直线在
轴上的截距为
.设新的函数
,
求导,求最值即可.
(Ⅲ)过作
轴的垂线,与射线
交于点
,得到△
是等腰直角三角形,
.设
,
求最值即可.
试题解析:
(Ⅰ) 对求导数,得
, 所以切线
的斜率为
,由此得切线
的方程为:
, 即
.
(Ⅱ) 由(Ⅰ)得,直线在
轴上的截距为
.
设 ,
.所以
,令
,得
.
,
的变化情况如下表:
↘ | ↘ |
所以函数在
上单调递减,所以
,
,
所以直线在
轴上的截距的取值范围是
.
(Ⅲ)过作
轴的垂线,与射线
交于点
,
所以△是等腰直角三角形.所以
.
设 ,
,
所以 .
令 ,则
,
所以 在
上单调递增,
所以 ,
从而 在
上单调递增,所以
,此时
,
.
所以 的最小值为
,此时
.
点晴:本题主要考查导数与切线,导数与最值问题. 解答此类问题,应该首先确定函数的定义域,第二问中利用导数把直线在
轴上的截距为
.设新的函数
,
求导,求最值即可;第三问中借助几何关系
.得到
,
求最值即可.

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