题目内容
已知函数f(x)=ex(ax2-2x-2),a∈R且a≠0.
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,求实数a的值;
(2)当a>0时,求函数f(|cosx|)的最小值.
(1)若曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,求实数a的值;
(2)当a>0时,求函数f(|cosx|)的最小值.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,利用导数求闭区间上函数的最值
专题:综合题,导数的概念及应用
分析:(1)欲求实数a的值,只须求出切线斜率的值列出关于a的等式即可,故先利用导数求出在x=2处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率,最后利用斜率为0即可求得a;
(2)求出函数的导数,讨论a的取值范围,再根据导数求函数的单调性,从而可求出函数的最小值.
(2)求出函数的导数,讨论a的取值范围,再根据导数求函数的单调性,从而可求出函数的最小值.
解答:
解:由题意得:f'(x)=(ex)'•(ax2-2x-2)+ex•(ax2-2x-2)'
=ex(ax2-2x-2)+ex(2ax-2)=aex(x-
)(x+2);
(1)由曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,结合导数的几何意义得f'(2)=0,即a•e2•(2-
)(2+2)=4ae2•
=0,解得a=1;
(2)设|cosx|=t(0≤t≤1),则只需求当a>0时,函数y=f(t)(0≤t≤1)的最小值.
令f'(x)=0,解得x=
或x=-2,而a>0,即
>-2.
从而函数f(x)在(-∞,-2)和(
,+∞)上单调递增,在(-2,
)上单调递减.
当
≥1时,即0<a≤2时,函数f(x)在[0,1]上为减函数,ymin=f(1)=(a-4)e;
当0<
<1,即 a>2时,函数f(x)的极小值即为其在区间[0,1]上的最小值,ymin=f(
)=-2e
.
综上可知,当0<a≤2时,函数f(|cosx|)的最小值为(a-4)e;当a>2时,函数f(|cosx|)的最小值为-2e
.(13分)
=ex(ax2-2x-2)+ex(2ax-2)=aex(x-
| 2 |
| a |
(1)由曲线y=f(x)在点P(2,f(2))处的切线垂直于y轴,结合导数的几何意义得f'(2)=0,即a•e2•(2-
| 2 |
| a |
| 2a-2 |
| a |
(2)设|cosx|=t(0≤t≤1),则只需求当a>0时,函数y=f(t)(0≤t≤1)的最小值.
令f'(x)=0,解得x=
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
从而函数f(x)在(-∞,-2)和(
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
当
| 2 |
| a |
当0<
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
综上可知,当0<a≤2时,函数f(|cosx|)的最小值为(a-4)e;当a>2时,函数f(|cosx|)的最小值为-2e
| 2 |
| a |
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及利用导数研究函数的最值,同时考查了转化的思想和运算求解的能力,属于中档题
练习册系列答案
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