(2013•哈尔滨一模)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ex.

(2013•哈尔滨一模)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ex
( I)若函数φ(x)=f(x)-[x+1/x−1],求函数φ(x)的单调区间;
(Ⅱ)设直线l为函数的图象上一点A(x0,f (x0))处的切线.证明:在区间(1,+∞)上存在唯一的x0,使得直线l与曲线y=g(x)相切.
皮皮0426 1年前 已收到1个回答 举报

crliu211 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求导函数,确定导数恒大于0,从而可得求函数φ (x)的单调区间;
(Ⅱ)先求直线l为函数的图象上一点A(x0,f (x0))处的切线方程,再设直线l与曲线y=g(x)相切于点(x1ex1),进而可得lnx0
x0+1
x0−1
,再证明在区间(1,+∞)上x0存在且唯一即可.

(Ⅰ)φ(x)=f(x)−
x+1
x−1=lnx−
x+1
x−1,φ′(x)=
1
x+
2
(x−1)2=
x2+1
x•(x−1)2.(2分)
∵x>0且x≠1,∴φ'(x)>0
∴函数φ(x)的单调递增区间为(0,1)和(1,+∞).(4分)
(Ⅱ)证明:∵f′(x)=
1
x,∴f′(x0)=
1
x0,
∴切线l的方程为y−lnx0=
1
x0(x−x0),
即y=
1
x0x+lnx0−1,①(6分)
设直线l与曲线y=g(x)相切于点(x1,ex1),
∵g'(x)=ex,∴ex1=
1
x0,∴x1=-lnx0.(8分)
∴直线l也为y−
1
x0=
1
x0(x+lnx0),
即y=
1
x0x+
lnx0
x0+
1
x0,②(9分)
由①②得 lnx0−1=
lnx0
x0+
1
x0,
∴lnx0=
x0+1
x0−1.(11分)
下证:在区间(1,+∞)上x0存在且唯一.
由(Ⅰ)可知,φ(x)=

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题以函数为载体,考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查曲线的切线,同时考查零点存在性定理,综合性比较强.

1年前

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