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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