题目内容
已知函数f(x)=
.
(1)当a=1时,求曲线f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调区间.
| eax | x-1 |
(1)当a=1时,求曲线f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调区间.
分析:(1)把a=1代入函数解析式,求出函数在x=0时的函数值f(0),求出f′(0),利用直线方程的点斜式可得曲线f(x)在(0,f(0))处的切线方程;
(2)求出原函数的导函数,分a=0,a<0,a>0三种情况分析导函数在定义域内的符号,当a=0时,导函数在定义域内恒小于0,所以原函数在定义域内的两个区间内单调递减,当a≠0时,求出导函数的零点由零点把定义域分段,判断导函数在各段内的符号,从而得到原函数的单调区间.
(2)求出原函数的导函数,分a=0,a<0,a>0三种情况分析导函数在定义域内的符号,当a=0时,导函数在定义域内恒小于0,所以原函数在定义域内的两个区间内单调递减,当a≠0时,求出导函数的零点由零点把定义域分段,判断导函数在各段内的符号,从而得到原函数的单调区间.
解答:解:当a=1时,f(x)=
,则f′(x)=
.
又f(0)=
=-1,f′(0)=
=-2,
所以f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-0),即y=-2x-1;
(2)由函数f(x)=
,得:f′(x)=
.
当a=0时,f′(x)=
<0,
又函数的定义域为{x|x≠1},
所以 f(x)的单调递减区间为(-∞,1),(1,+∞).
当a≠0时,令f′(x)=0,即ax-(a+1)=0,解得x=
,
当a>0时,x=
>1,
所以f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
所以f(x)的单调递减区间为(-∞,1),(1,
),
单调递增区间为(
,+∞),
当a<0时,x=
<1,
所以所以f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
所以f(x)的单调递增区间为(-∞,
),
单调递减区间为(
,1),(1,+∞).
| ex |
| x-1 |
| ex(x-2) |
| (x-1)2 |
又f(0)=
| e0 |
| 0-1 |
| e0(0-2) |
| (0-1)2 |
所以f(x)在(0,f(0))处的切线方程为y-(-1)=-2(x-0),即y=-2x-1;
(2)由函数f(x)=
| eax |
| x-1 |
| eax[ax-(a+1)] |
| (x-1)2 |
当a=0时,f′(x)=
| -1 |
| (x-1)2 |
又函数的定义域为{x|x≠1},
所以 f(x)的单调递减区间为(-∞,1),(1,+∞).
当a≠0时,令f′(x)=0,即ax-(a+1)=0,解得x=
| a+1 |
| a |
当a>0时,x=
| a+1 |
| a |
所以f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
| x | (-∞,1) | 1 | (1,
|
|
(
| ||||||
| f′(x) | - | 无定义 | - | 0 | + | ||||||
| f(x) | 减函数 | 减函数 | 极小值 | 增函数 |
| a+1 |
| a |
单调递增区间为(
| a+1 |
| a |
当a<0时,x=
| a+1 |
| a |
所以所以f′(x),f(x)随x的变化情况如下表
| x | (-∞,
|
|
(
|
1 | (1,+∞) | ||||||
| f′(x) | + | 0 | - | 无定义 | - | ||||||
| f(x) | 增函数 | 极大值 | 减函数 | 减函数 |
| a+1 |
| a |
单调递减区间为(
| a+1 |
| a |
点评:本题考查了利用导数求曲线上的某点的切线方程,考查了利用函数的导函数研究函数的单调性,解答此题时,最后下结论的时候学生容易出错,误把函数的减区间取并集.此题是中档题.
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