题目内容
(本小题满分12分)已知函数
,
,直线
与曲线
切于点
且与曲线
切于点
.
(1)求a,b的值和直线
的方程;
(2)证明:
.
(1)a=b=1,直线l方程为y=x+1;(2)证明详见解析.
【解析】
试题分析:本题主要考查导数的运算、利用导数求曲线的切线、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的最值等基础知识,同时考查考生的分析问题解决问题的能力、转化能力、运算求解能力. 第一问,先求出f(x)、g(x),由题意可求出
、
、
、
,所以可得到
的切线方程和
的切线方程,而这两个切线是同一切线,即可得到a、b的值,即得到切线的方程;第二问,由题意可知只需证明
,且
即可,构造函数
,
,利用导数判断函数的单调性,求出最值,进行验证即可.
试题解析:(Ⅰ)f(x)=aex+2x,g(x)=
cos
+b,
f(0)=a,f(0)=a,g(1)=1+b,g(1)=b,
曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线为y=ax+a,
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线为
y=b(x-1)+1+b,即y=bx+1.
依题意,有a=b=1,直线l方程为y=x+1. 4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=ex+x2,g(x)=sin
+x. 5分
设F(x)=f(x)-(x+1)=ex+x2-x-1,则F(x)=ex+2x-1,
当x∈(-∞,0)时,F(x)<F(0)=0;
当x∈(0,+∞)时,F(x)>F(0)=0.
F(x)在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增,
故F(x)≥F(0)=0. 8分
设G(x)=x+1-g(x)=1-sin
,
则G(x)≥0,当且仅当x=4k+1(k∈Z)时等号成立. 10分
由上可知,f(x)≥x+1≥g(x),且两个等号不同时成立,
因此f(x)>g(x). 12分
考点:导数的运算、利用导数求曲线的切线、利用导数判断函数的单调性、利用导数求函数的最值.