题目内容
已知a∈R,函数f(x)=
+lnx-1.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)求f(x)在区间(0,e]上的最小值.
| a |
| x |
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)求f(x)在区间(0,e]上的最小值.
(1)当a=1时,f(x)=
+lnx-1,x∈(0,+∞),
所以f′(x)=-
+
=
,x∈(0,+∞).…(2分)
因此f′(2)=
.
即曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为
.…(4分)
又f(2)=ln2-
,
所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(ln2-
)=
(x-2),
即x-4y+4ln2-4=0.…(6分)
(2)因为f(x)=
+lnx-1,所以f′(x)=-
+
=
.
令f'(x)=0,得x=a. …(8分)
①若a≤0,则f'(x)>0,f(x)在区间(0,e]上单调递增,此时函数f(x)无最小值.
②若0<a<e,当x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,
当x∈(a,e]时,f'(x)>0,函数f(x)在区间(a,e]上单调递增,
所以当x=a时,函数f(x)取得最小值lna.…(10分)
③若a≥e,则当x∈(0,e]时,f'(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,
所以当x=e时,函数f(x)取得最小值
.…(12分)
综上可知,当a≤0时,函数f(x)在区间(0,e]上无最小值;
当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为lna;
当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为
.…(13分)
| 1 |
| x |
所以f′(x)=-
| 1 |
| x2 |
| 1 |
| x |
| x-1 |
| x2 |
因此f′(2)=
| 1 |
| 4 |
即曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为
| 1 |
| 4 |
又f(2)=ln2-
| 1 |
| 2 |
所以曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(ln2-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
即x-4y+4ln2-4=0.…(6分)
(2)因为f(x)=
| a |
| x |
| a |
| x2 |
| 1 |
| x |
| x-a |
| x2 |
令f'(x)=0,得x=a. …(8分)
①若a≤0,则f'(x)>0,f(x)在区间(0,e]上单调递增,此时函数f(x)无最小值.
②若0<a<e,当x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,
当x∈(a,e]时,f'(x)>0,函数f(x)在区间(a,e]上单调递增,
所以当x=a时,函数f(x)取得最小值lna.…(10分)
③若a≥e,则当x∈(0,e]时,f'(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,
所以当x=e时,函数f(x)取得最小值
| a |
| e |
综上可知,当a≤0时,函数f(x)在区间(0,e]上无最小值;
当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为lna;
当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为
| a |
| e |
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