题目内容

11.已知函数f(x)=(x-a)2+(ex-a)2(a∈R),若存在x0∈R,使得f(x0)≤$\frac{1}{2}$成立,则实数a的值为(  )
A.$\frac{1}{3}$B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$C.$\frac{\sqrt{2}}{4}$D.$\frac{1}{2}$

分析 把函数看作是动点M(x,ex)与动点N(a,a)之间距离的平方,利用导数求出曲线y=ex上与直线y=x平行的切线的切点,得到曲线上点到直线距离的最小值,结合题意可得只有切点到直线距离的平方等于$\frac{1}{2}$,然后由两直线斜率的关系列式求得实数a的值.

解答 解:函数f(x)可以看作是动点M(x,ex)与动点N(a,a)之间距离的平方,
动点M在函数y=ex的图象上,N在直线y=x的图象上,
问题转化为求直线上的动点到曲线的最小距离,
由y=ex得,y′=ex=1,解得x=0,
∴曲线上点M(0,1)到直线y=x的距离最小,最小距离d=$\frac{1}{\sqrt{2}}$,
则f(x)≥$\frac{1}{2}$,
根据题意,要使f(x0)≤$\frac{1}{2}$,则f(x0)=$\frac{1}{2}$,此时N恰好为垂足,
由kMN=$\frac{a-1}{a}$=-1,解得a=$\frac{1}{2}$.
故选:D.

点评 本题考查利用导数求曲线上过某点切线的斜率,考查了数形结合和数学转化思想方法,训练了点到直线的距离公式的应用,是中档题.

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