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1、试题题目:已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx-1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-13 07:30:00

试题原文

已知a∈R,函数f(x)=
a
x
+lnx-1
,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数的底数).
(1)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值;
(2)是否存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在,求出x0的值;若不存在,请说明理由.

  试题来源:河南模拟   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)∵f(x)=
a
x
+lnx-1

f′(x)=-
a
x2
+
1
x
=
x-a
x2

令f'(x)=0,得x=a.
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
③若a≥e,则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

(2)∵g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,e],
∴g'(x)=(lnx-1)ex+(lnx-1)(ex+1=
ex
x
+(lnx-1)ex+1=(
1
x
+lnx-1)ex+1

由(1)可知,当a=1时,f(x)=
1
x
+lnx-1

此时f(x)在区间(0,e]上的最小值为ln1=0,即
1
x
+lnx-1≥0
.(10分)
当x0∈(0,e],ex0>0
1
x0
+lnx0-1≥0

g′(x0)=(
1
x0
+lnx0-1)ex0+1≥1>0

曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直等价于方程g'(x0)=0有实数解.(13分)
而g'(x0)>0,即方程g'(x0)=0无实数解.、故不存在x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx-1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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