题目内容
19.已知关于x的方程ex=ax+b(a>0,b∈R)有相等根,则a+b的最大值为e.分析 若方程ex=ax+b(a>0,b∈R)有相等根,则等价为y=ax+b是f(x)=ex的切线,求函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程,建立a,b的关系,利用导数研究函数的最值和极值即可得到结论.
解答 解:设函数f(x)=ex,
若方程ex=ax+b(a>0,b∈R)有相等根,
则等价为y=ax+b是f(x)=ex的切线,
设切点为(x0,${e}^{{x}_{0}}$),
则f′(x)=ex,
则切线斜率k=f′(x0)=${e}^{{x}_{0}}$,
则对应的切线方程为y-${e}^{{x}_{0}}$=${e}^{{x}_{0}}$(x-x0),
即y=${e}^{{x}_{0}}$x+${e}^{{x}_{0}}$(1-x0),
∵y=ax+b是f(x)=ex的切线,
∴a=${e}^{{x}_{0}}$,b=${e}^{{x}_{0}}$(1-x0),
即x0=lna,则b=a(1-lna),
则a+b=a+a(1-lna)=2a-alna,
设g(a)=2a-alna,
则g′(a)=2-(lna+1)=1-lna,
由g′(a)<0得a>e,此时函数单调递减,
由g′(a)>0得0<a<e,此时函数单调递增,
即当a=e时,函数g(a)=2a-alna取得极大值同时也是最大值g(e)=2e-elne=2e-e=e,
即a+b的最大值为e,
故答案为:e
点评 本题主要考查函数最值的求解,根据条件转化为求函数的切线问题,利用导数研究函数的极值是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.
练习册系列答案
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9.椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$(a>b>0)上存在一点 P满足$∠{A}{P}F=\frac{π}{2}$,F为椭圆的左焦点,A为椭圆的右顶点,则椭圆的离心率的范围是( )
| A. | $({0,\frac{1}{2}})$ | B. | $({0,\frac{{\sqrt{2}}}{2}})$ | C. | $({\frac{1}{2},1})$ | D. | $({\frac{{\sqrt{2}}}{2},1})$ |
10.△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,$\overrightarrow{m}$=$({a,\sqrt{3}b})$,$\overrightarrow{n}$=(sinB,cosA),$\overrightarrow{m}$⊥$\overrightarrow{n}$,b=2,$a=\sqrt{7}$,则△ABC的面积为( )
| A. | $\sqrt{3}$ | B. | $\frac{{3\sqrt{3}}}{2}$ | C. | $\frac{{\sqrt{3}}}{2}$ | D. | $2\sqrt{3}$ |
4.设点M(0,-5),N(0,5),△MNP的周长为36,则△MNP的顶点P的轨迹方程为( )
| A. | $\frac{{y}^{2}}{169}$+$\frac{{x}^{2}}{25}$=1(x≠0) | B. | $\frac{{y}^{2}}{169}$+$\frac{{x}^{2}}{144}$=1(x≠0) | ||
| C. | $\frac{{x}^{2}}{169}$+$\frac{{y}^{2}}{25}$=1(y≠0) | D. | $\frac{{y}^{2}}{169}$+$\frac{{x}^{2}}{25}$=1(y≠0) |
8.已知椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2c,若椭圆上存在点M使得$\frac{a}{sin∠M{F}_{1}{F}_{2}}$=$\frac{c}{sin∠M{F}_{2}{F}_{1}}$,则该椭圆离心率的取值范围为( )
| A. | (0,$\sqrt{2}$-1) | B. | ($\frac{\sqrt{2}}{2}$,1) | C. | (0,$\frac{\sqrt{2}}{2}$) | D. | ($\sqrt{2}$-1,1) |