问答题(2022年浙江省

设函数f(x)=e/2x+ln⁡x (x>0).

(1)求f(x)的单调区间;

(2)已知a,b∈R,曲线y=f(x)上不同的三点(x1,f(x1 )),(x2,f(x2 )),(x_3,f(x_3 ))处的切线都经过点(a,b).证明:

(ⅰ)若a>e,则0<b-f(a)<1/2 (a/e-1);

(ⅱ)若0<a<e,x1<x2<x_3,则2/e+(e-a)/(6e2 )<1/x1 +1/x_3 <2/a-(e-a)/(6e2 ).

(注:e=2.71828⋯是自然对数的底数)

答案解析

(1)f' (x)=-e/(2x2 )+1/x=(2x-e)/(2x2 ),当0<x<e/2,f' (x)<0;当x>e/2,f' (x)>0,故f(x)的减区间为(0,e/2),f(x)的增区间为(e/2,+∞).(2)(ⅰ)因为过(a,b)有三条不同的切线,设切点为(xi,f(xi )),i=1,2,3,故f(xi )-b=f' (xi )(xi-a),故方程f(x)-b=f' (x)(x-a)有3个不同的根,该方程可整理为(1/x-e/(2x2 ))(x-a)-e/2x-ln⁡x+b=0,设g(x)=(1/x-e/(2x2 ))(x-a)-e/2x-ln⁡x+b,则g' (x)=1/x-e/(2x2 )+(-1/x2 +e/x3 )(x-a)-1/x+e/(2x2 )=-1/x3 (x-e)(x-a),当0<x<e或x>a时,g' (x)<0;当e<x<a时,g' (x)>0,故g(x)在(0,e),(a,+∞)上为减函数,在(e,a)上为增函数,因为g(x)有3个不同的零点,故g(e)<0且g(a)>0,故(1/e-e/(2 e 2 ))(e-a)-e/2e-ln⁡e+b<0且(1/a-e/(2a2 ))(a-a)-e/2a-ln⁡a+b>0,整理得到:b<a/2e +1且b>e/2a+ln⁡a=f(a),此时b-f(a)-1/2 (a/e-1)<a/2e+1-(e/2a+ln⁡a )-a/2e+1/2=3/2-e/2a-ln⁡a,设u(a)=3/2-e/2a-ln⁡a,则u' (a)=(e-2 a)/(2a2 )<0,故u(a)为(e,+∞)上的减函数,故u(a)<3/2-e/2e-ln⁡e=0,故0<b-f(a)<1/2 (a/e-1) (ⅱ)当0<a<e时,同(ⅰ)中讨论可得:故g(x)在(0,a),(e,+∞)上为减函数,在(a,e)上为增函数,不妨设x1<x2<x3,则0<x1<a<x2<e<x3,因为g(x)有3个不同的零点,故g(a)<0且g(e)>0,故(1/e-e/(2 e 2 ))(e-a)-e/2e-ln⁡e+b>0且(1/a-e/(2a2 ))(a-a)-e/2a-ln⁡a+b<0,整理得到:a/2e +1<b<a/2e +ln⁡a,因为x1<x2<x3,故0<x1<a<x2<e<x3,又g(x)=1-(a+e)/x+ea/(2x2 )-ln⁡x+b,设t=e/x,a/e=m∈(0,1),则方程1-(a+e)/x+ea/(2x2 )-ln⁡x+b=0即为:...

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讨论

已知函数f(x)=ex ln⁡( 1+x).(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)设g(x)=f'(x),讨论函数g(x)在[0,+∞)上的单调性;(3)证明:对任意的s,t∈(0,+∞),有f(s+t)>f(s)+f(t).

曲线 y = lnx + x + 1 的一条切线的斜率为 2, 则该切线的方程为 ________________.

已知函数 f(x) = aex−1 − ln x + ln a.(1) 当 a = e 时, 求曲线 y = f(x) 在点 (1, f(1)) 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(2) 若 f(x) ⩾ 1, 求 a 的取值范围.

已知函数 f(x) = 12 − x2.(I) 求曲线 y = f(x) 的斜率等于 −2 的切线方程;(II) 设曲线 y = f(x) 在点 (t, f(t)) 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为 S(t), 求 S(t) 的最小值.

某地准备在山谷中建一座桥梁, 桥址位置的竖直截面图如图所示: 谷底 O 在水平线 MN 上, 桥 AB 与 MN平行, OO′为铅垂线 (O′在 AB 上), 经测量, 左侧曲线 AO 上任一点 D 到 MN 的距离 h1 (米) 与 D 到 OO′ 的距离 a (米) 之间满足关式 h1=1/40 a2 ; 右侧曲线 BO 上任一点 F 到 MN 的距离 h2 (米) 与 F 到 OO′的距离 b (米)之间满足关系式 h2=-1/800 b3+6b . 已知点 B 到 OO′的距离为 40 米.(1) 求桥 AB 的长度;(2) 计划在谷底两侧建造平行于 OO′的桥墩 CD 和 EF , CE 为 80 米, 其中 C, E 在 AB 上 (不包括端点), 桥墩 EF 每米造价 k (万元), 桥墩 CD 每米造价 3/2 k (万元) (k > 0), 问 O′E为多少米时, 桥墩 CD 与 EF 的总造价最低?

已知关于 x 的函数 y = f(x), y = g(x) 与 h(x) = kx + b (k, b ∈ R) 在区间 D 上恒有 f(x) ⩾ h(x) ⩾ g(x).(1) 若 f(x) = x2 + 2x, g(x) = −x2 + 2x, D = (−∞, +∞), 求 h(x) 的表达式;(2) 若 f(x) = x2 − x + 1, g(x) = k ln x, h(x) = kx − k, D = (0, +∞), 求 k 的取值范围;(3) 若 f(x) = x4−2x2, g(x) = 4x2−8, h(x) = 4(t3−t)x−3t4+2t2 (0 < |t| ⩽), D = [m, n] ⊂ [-, ].求证: n − m ⩽.

已知函数f(x)=x3-x+1,则【 】

若曲线y=(x+a)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是______________.

写出曲线y=ln⁡|x|过坐标原点的切线方程:____________,____________.

已知函数f(x)=x3-x,g(x)=x2+a,曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线也是曲线y=g(x)的切线.(1)若x1=-1,求a;(2)求a的取值范围.