题目内容
已知函数f(x)=ex+
.
(1)当a=
时,求f(x)在x=0处的切线方程;
(2)当a>1时,判断方程f(x)=0实根的个数.
| 1 |
| x-a |
(1)当a=
| 1 |
| 2 |
(2)当a>1时,判断方程f(x)=0实根的个数.
分析:(1)先求出函数在x=1处的导数,得到切线的斜率,然后根据切点和斜率可求出切线方程;
(2)先求定义域,然后讨论x的范围,可直接判定f(x)在区间(a,+∞)上的实数根的个数,在(-∞,a)上可利用导数研究函数的单调性和最值,可判定实数根的个数.
(2)先求定义域,然后讨论x的范围,可直接判定f(x)在区间(a,+∞)上的实数根的个数,在(-∞,a)上可利用导数研究函数的单调性和最值,可判定实数根的个数.
解答:解:(1)f(x)=ex+
,f′(x)=ex-
,f′(0)=1-
.
当a=
时,f'(0)=-3.又f(0)=-1. …..(2分)
所以f(x)在x=0处的切线方程为y=-3x-1. …..(4分)
(2)函数f(x)的定义域为(-∞,a)∪(a,+∞).
当x∈(a,+∞)时,ex>0,
>0,所以f(x)=ex+
>0.
即f(x)在区间(a,+∞)上没有实数根. …..(6分)
当x∈(-∞,a)时,f(x)=ex+
=
,
令g(x)=ex(x-a)+1. …(8分)
只要讨论g(x)=0根的个数即可.g'(x)=ex(x-a+1),g'(a-1)=0.
当x∈(-∞,a-1)时,g'(x)<0,g(x)是减函数;
当x∈(a-1,a)时,g'(x)>0,g(x)是增函数.
所以g(x)在区间(-∞,a)上的最小值为g(a-1)=1-ea-1. …..(10分)
∵a>1时,g(a-1)=1-ea-1<0,即f(x)有两个实根. …..(12分)
| 1 |
| x-a |
| 1 |
| (x-a)2 |
| 1 |
| a2 |
当a=
| 1 |
| 2 |
所以f(x)在x=0处的切线方程为y=-3x-1. …..(4分)
(2)函数f(x)的定义域为(-∞,a)∪(a,+∞).
当x∈(a,+∞)时,ex>0,
| 1 |
| x-a |
| 1 |
| x-a |
即f(x)在区间(a,+∞)上没有实数根. …..(6分)
当x∈(-∞,a)时,f(x)=ex+
| 1 |
| x-a |
| ex(x-a)+1 |
| x-a |
令g(x)=ex(x-a)+1. …(8分)
只要讨论g(x)=0根的个数即可.g'(x)=ex(x-a+1),g'(a-1)=0.
当x∈(-∞,a-1)时,g'(x)<0,g(x)是减函数;
当x∈(a-1,a)时,g'(x)>0,g(x)是增函数.
所以g(x)在区间(-∞,a)上的最小值为g(a-1)=1-ea-1. …..(10分)
∵a>1时,g(a-1)=1-ea-1<0,即f(x)有两个实根. …..(12分)
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及根的个数判断,同时考查了转化的思想,属于中档题.
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