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已知函数,a∈R.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,求a的值;(Ⅱ)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值.
题目详情
已知函数,a∈R.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值.____
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值.____
▼优质解答
答案和解析
【分析】(Ⅰ)先求出直线的斜率,因为曲线的切线垂直与直线,所以曲线的且现在该店的斜率与直线的斜率成绩为零,即曲线在改点的导数与直线在改点的导数乘积为0.
\n(Ⅱ)求出函数f(x)的导数,再讨论a的范围,根据导数求出函数的最值
\n(Ⅱ)求出函数f(x)的导数,再讨论a的范围,根据导数求出函数的最值
(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1.
\n函数y=f(x)的导数为,
\n则f′(1)=-+,所以a=1.(5分)
\n(Ⅱ)f′(x)=(ax-2)/x2,x∈(0,+∞).
\n①当a=0时,在区间(0,e]上,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为F(e)=.
\n②当0,即a<0时,在区间(0,e]上f′(x)<0,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=+a.
\n③当0e,即a>时,
\n在区间上f′(x)<0,此时f(x)在区间上单调递减;
\n在区间上f′(x)>0,此时f(x)在区间上单调递增;
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f()=a+aln2.
\n④当,即时,
\n在区间(0,e]上f′(x)≤0,此时f(x)在区间(0,e]上为单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=+a.
\n综上所述,当时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为+a;
\n当a>时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为a+aln.
\n函数y=f(x)的导数为,
\n则f′(1)=-+,所以a=1.(5分)
\n(Ⅱ)f′(x)=(ax-2)/x2,x∈(0,+∞).
\n①当a=0时,在区间(0,e]上,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为F(e)=.
\n②当0,即a<0时,在区间(0,e]上f′(x)<0,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=+a.
\n③当0e,即a>时,
\n在区间上f′(x)<0,此时f(x)在区间上单调递减;
\n在区间上f′(x)>0,此时f(x)在区间上单调递增;
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f()=a+aln2.
\n④当,即时,
\n在区间(0,e]上f′(x)≤0,此时f(x)在区间(0,e]上为单调递减,
\n则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=+a.
\n综上所述,当时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为+a;
\n当a>时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为a+aln.
【点评】该题考查求函数的导数,以及直线垂直的位置关系,要注意讨论a的取值范围,属于中等题.
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