题目内容
已知x=1是的一个极值点(Ⅰ)求b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调减区间;
(Ⅲ)设g(x)=f(x)-,试问过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切?请说明理由.
【答案】分析:(Ⅰ)先求出f′(x),再由x=1是的一个极值点,得f′(1)=0,由此能求出b.
(II)由f′(x)=2-+<0,得,再结合函数的定义域能求出函数的单调减区间.
(III)g(x)=f(x)-=2x+lnx,设过点(2,5)与曲线g(x)的切线的切点坐标为(x,y),故2x+lnx-5=(2+)(x-2),由此能够推导出过点(2,5)可作2条直线与曲线y=g(x)相切.
解答:解:(Ⅰ)∵x=1是的一个极值点,
f′(x)=2-+,
∴f′(1)=0,即2-b+1=0,
∴b=3,经检验,适合题意,
∴b=3.
(II)由f′(x)=2-+<0,
得,∴-,
又∵x>0(定义域),
∴函数的单调减区间为(0,1].
(III)g(x)=f(x)-=2x+lnx,
设过点(2,5)与曲线g(x)的切线的切点坐标为(x,y),
∴,
即2x+lnx-5=(2+)(x-2),
∴lnx+-5=(2+)(x-2),
∴lnx+-2=0,
令h(x)=lnx+,
,∴x=2.
∴h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
∵h()=2-ln2>0,h(2)=ln2-1<0,h(e2)=>0,
∴h(x)与x轴有两个交点,
∴过点(2,5)可作2条直线与曲线y=g(x)相切.
点评:本题考查实数值的求法、求函数的减区间、判断过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
(II)由f′(x)=2-+<0,得,再结合函数的定义域能求出函数的单调减区间.
(III)g(x)=f(x)-=2x+lnx,设过点(2,5)与曲线g(x)的切线的切点坐标为(x,y),故2x+lnx-5=(2+)(x-2),由此能够推导出过点(2,5)可作2条直线与曲线y=g(x)相切.
解答:解:(Ⅰ)∵x=1是的一个极值点,
f′(x)=2-+,
∴f′(1)=0,即2-b+1=0,
∴b=3,经检验,适合题意,
∴b=3.
(II)由f′(x)=2-+<0,
得,∴-,
又∵x>0(定义域),
∴函数的单调减区间为(0,1].
(III)g(x)=f(x)-=2x+lnx,
设过点(2,5)与曲线g(x)的切线的切点坐标为(x,y),
∴,
即2x+lnx-5=(2+)(x-2),
∴lnx+-5=(2+)(x-2),
∴lnx+-2=0,
令h(x)=lnx+,
,∴x=2.
∴h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
∵h()=2-ln2>0,h(2)=ln2-1<0,h(e2)=>0,
∴h(x)与x轴有两个交点,
∴过点(2,5)可作2条直线与曲线y=g(x)相切.
点评:本题考查实数值的求法、求函数的减区间、判断过点(2,5)可作多少条直线与曲线y=g(x)相切,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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