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解答题已知a∈R 函数(其中e为自然对数的底).(1)当a>0时 求函数f(x)在区间

时间:2020-03-05 06:37:03

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解答题已知a∈R 函数(其中e为自然对数的底).(1)当a>0时 求函数f(x)在区间

问题补充:

解答题已知a∈R,函数(其中e为自然对数的底).

(1)当a>0时,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.

答案:

解:(1)∵∴f′(x)==,令f′(x)=0得,x=a,

①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)在区间(0,e]上取得最小值lna.

②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)在区间(0,e]上取得最小值.;

综上所述,当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna,当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值.;

(2)不存在.证明如下

,x∈(0,e],

∴g′(x)=?ex+(lnx-1)ex+1=(+lnx-1)ex+1

由(1)知,当a=1时,,此时f(x)在区间(0,e]上取得最小值ln1=0,即,而ex>0,所以g′(x)≥1>0,

又曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直,等价于g′(x0)=0有实数根,而g′(x)>0,所以方程g′(x0)=0无实数根,

故不存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.解析分析:(1)得出f′(x)==,利用函数单调性与导数的关系寻求f(x)在区间(0,e]上单调性,得出最小值.(2)曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直,等价于g′(x0)=0有实数根.g′(x)=?ex+(lnx-1)ex+1=(+lnx-1)ex+1其中括号内部分正好为当a=1时,,利用(1)的结论,得出g′(x)>0,所以方程g′(x0)=0无实数根,故不存在.点评:本题考查函数单调性与导数的关系,函数最值求解,导数的几何意义,考查分类讨论、转化、整体代换、计算能力.是好题.

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