问答题(2022年新高考Ⅰ

已知函数 和g(x)=ax-ln⁡x有相同的最小值.

(1)求a;

(2)证明:存在直线y=b,其与两条曲线y=f(x)和y=g(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.

答案解析

(1)f(x)=ex-ax的定义域为 ,而f' (x)=ex-a,若a≤0,则f' (x)>0,此时f(x)无最小值,故a>0.g(x)=ax-ln⁡x的定义域为(0,+∞),而g' (x)=a-1/x=(ax-1)/x.当x<ln⁡a时,f' (x)<0,故f(x)在(-∞,ln⁡a )上为减函数,当x>lna时,f' (x)>0,故f(x)在(ln⁡a,+∞)上为增函数,故f(x)(ln⁡a ) ln⁡amin:当0<x<1/a时,g' (x)<0,故g(x)在(0,1/a)上为减函数,当x>1/a时,g' (x)>0,故g(x)在 (1/a,+∞)上为增函数,故g(x)(1/a) ln⁡1/amin:因为f(x)=ex-ax和g(x)=ax-ln⁡x有相同的最小值,故1-ln⁡1/a=a-a ln⁡a,整理得到(a-1)/(1+a)=ln⁡a,其中a>0,设g(a)=(a-1)/(1+a)-ln⁡a,a>0,则g' (a)=2/(1+a)2 -1/a=(-a2-1)/(a(1+a)2 )≤0,故g(a)为(0,+∞)上的减函数,而g(1)=0,故g(a)=0的唯一解为a=1,故(1-a)/(1+a)=ln⁡a的解为a=1.综上,a=1.(2)由(1)可得f(x)=ex-x和g(x)=x-ln⁡x的最小值为1-ln⁡1=1-ln⁡(1/1)=1.当b>1时,考虑ex-x=b的解的个数、x-ln⁡x=b的解的个数.设S(x)=ex-x-b,S' (x)=ex-1,当x<0时,S' (x)<0,当x>0时,S' (x)>0,故S(x)在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,所以S(x)(0)min,而S(-b)=e-b>0,S(b)=eb-2b,设u(b)=eb-2b,其中b>1,则u' (b)=eb-2>0,故u(b)在(1,+∞)上为增函数,故u(b)>u(1)=e-2>0,故S(b)>0,故S(x)=ex-x-b有两个不同的零点,即ex-x=b的解的个数为2.设T(x)=x-ln⁡x-b,T' (x)=(x-1)/x,当0<x<1时,T' (x)<0,当x>1时,T' (x)>0,故T(x)...

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讨论

设微分方程xdy-(y2-4y)dx=0(x>0),y(1)=2的解为y(x),函数y=y(x)的图像斜率恒不为0,则10y(√2)的值为________.

已知函数f(x)=a(ex+a)-x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)证明:当a>0时,f(x)>2lna+3/2.

已知函数f(x)=aex-lnx在区间(1,2)上单调递增,则a的最小值为【 】

若函数f(x)=alnx+b/x+c/x² (a≠0)既有极大值也有极小值,则【 】

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?

已知曲线y=x3-6x2+11x-6. 在它对应于x∈[0,2]的弧段上求一点P,使得曲线在该点的切线在y轴上的截距为最小,并求出这个最小值.

求过点(-1,0)并与曲线y=(x+1)/(x+2)相切的直线方程.