题目内容
已设函数f(x)=
,其中a为实数.
(Ⅰ)当a=0时,若直线l过(2,0)与f(x)相切,求直线l的方程;
(Ⅱ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(Ⅲ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单调减区间.
| ex |
| x2+ax+a |
(Ⅰ)当a=0时,若直线l过(2,0)与f(x)相切,求直线l的方程;
(Ⅱ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(Ⅲ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单调减区间.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,利用导数研究函数的单调性
专题:计算题,分类讨论,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)求出a=0时的函数的导数,设出切点,求出切线的斜率,由点在曲线上,和两点的斜率公式,列出方程,解得切点的横坐标,即可得到切线方程;
(Ⅱ)f(x)的定义域为R,说明分母不为零,利用判别式直接求a的取值范围;
(Ⅲ)f(x)的定义域为R时,求导数,导数为0确定x的值,根据a的范围,确定导数的符号,求f(x)的单减区间.
(Ⅱ)f(x)的定义域为R,说明分母不为零,利用判别式直接求a的取值范围;
(Ⅲ)f(x)的定义域为R时,求导数,导数为0确定x的值,根据a的范围,确定导数的符号,求f(x)的单减区间.
解答:
解:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=
,f′(x)=
,
设切点为(m,n),则n=
,且f′(m)=
=
,
解得m=1或4,则切线的斜率为-e或
,
故直线l的方程为:y=-ex+2e或y=
x-
;
(Ⅱ)f(x)的定义域为R,
∴x2+ax+a≠0恒成立,∴△=a2-4a<0,∴0<a<4,
即当0<a<4时f(x)的定义域为R.
(Ⅲ)由题意可知:f′(x)=
,
令f′(x)≤0,得x(x+a-2)≤0.
由f′(x)=0,得x=0或x=2-a,
又∵0<a<4,∴0<a<2时,由f′(x)<0得0<x<2-a;
当a=2时,f′(x)≥0;当2<a<4时,由f′(x)<0得2-a<x<0,
即当0<a<2时,f(x)的单调减区间为(0,2-a);
当2<a<4时,f(x)的单调减区间为(2-a,0).
| ex |
| x2 |
| ex•(x-2) |
| x3 |
设切点为(m,n),则n=
| em |
| m2 |
| em•(m-2) |
| m3 |
| n-0 |
| m-2 |
解得m=1或4,则切线的斜率为-e或
| e4 |
| 32 |
故直线l的方程为:y=-ex+2e或y=
| e4 |
| 32 |
| e4 |
| 16 |
(Ⅱ)f(x)的定义域为R,
∴x2+ax+a≠0恒成立,∴△=a2-4a<0,∴0<a<4,
即当0<a<4时f(x)的定义域为R.
(Ⅲ)由题意可知:f′(x)=
| x(x+a-2)•ex |
| (x2+ax+a)2 |
令f′(x)≤0,得x(x+a-2)≤0.
由f′(x)=0,得x=0或x=2-a,
又∵0<a<4,∴0<a<2时,由f′(x)<0得0<x<2-a;
当a=2时,f′(x)≥0;当2<a<4时,由f′(x)<0得2-a<x<0,
即当0<a<2时,f(x)的单调减区间为(0,2-a);
当2<a<4时,f(x)的单调减区间为(2-a,0).
点评:本题考查函数的定义域及其求法,利用导数研究函数的单调性,考查转化思想,分类讨论思想,是中档题.
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