(2)如果过点(1,b)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数b的取值范围. 解:(1)f′(x)=3x-1,∴f′(1)=2. 故切线方程为y-0=2(x-1),即2x-y-2=0.
(2)设切点为(x0,x0-x0),则切线方程为y-(x0-x0)=f′(x0)(x-x0). 又切线过点(1,b),所以(3x0-1)(1-x0)+x0-x0=b, 即2x0-3x0+b+1=0.
由题意,上述关于x0的方程有三个不同的实数解. 记g(x)=2x-3x+b+1,则g(x)有三个不同的零点,
而g′(x)=6x(x-1),令g′(x)=0得x=0或x=1,则结合图像可知g(0)g(1)<0即可,可得b∈(-1,0).
16.设函数f(x)=ax-,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为7x-4y-12=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面积是否为定值,若是,求此定值;若不是,说明理由.
7
解:(1)方程7x-4y-12=0可化为y=x-3,
41
当x=2时,y=. 2
3
2
3
2
2
3
3
3
2
bxb12a-=,??22b又f′(x)=a+,所以?xb7
a+??4=4,2
??a=1,
解得?
?b=3.?
3
故f(x)=x-. x(2)是定值,理由如下:
设P(x0,y0)为曲线y=f(x)上任一点,
3?3?由f′(x)=1+2知曲线在点P(x0,y0)处的切线方程为y-y0=?1+2?(x-x0),
x?x0?
3??3??即y-?x0-?=?1+2?(x-x0).
?x0??x0?
6?6?令x=0,得y=-,得切线与直线x=0的交点坐标为?0,-?.
x0
?x0?
令y=x,得y=x=2x0,得切线与直线y=x的交点坐标为(2x0,2x0).
所以曲线y=f(x)在点P(x0,y0)处的切线与直线x=0,y=x所围成的三角形的面积S1?6?=?-?·|2x0|=6. 2?x0?
故曲线y=f(x)上任一点处的切线与直线x=0和直线y=x所围成的三角形的面积为定值,且此定值为6.
[B级 难度题——适情自主选做]
?1?1.(2019·蚌埠质检)已知函数f(x)=x?a-x?,曲线y=f(x)上存在两个不同点,使?e?
得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,则实数a的取值范围是( )
A.(-e,+∞)
2
B.(-e0)
2,
?1?C.?-2,+∞? ?e?
-x?1?D.?-2,0?
?e?
-x解析:选D ∵曲线y=f(x)上存在不同的两点,使得曲线在这两点处的切线都与y轴垂直,∴f′(x)=a+(x-1)e=0有两个不同的解,即a=(1-x)e有两个不同的解.设
y=(1-x)e-x,则y′=(x-2)e-x,∴当x<2时,y′<0,当x>2时,y′>0,则y=(1-x)e
-x在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,∴x=2时,函数y取得极小值-e.
-2
?1?-x又∵当x>2时总有y=(1-x)e<0且f(0)=1>0,∴可得实数a的取值范围是?-2,0?.故
?e?
选D.
2.(2019·山东名校调研)已知曲线y=e取值范围是( )
A.[2ln 2-2,+∞) C.(-∞,2ln 2-2]
B.(2ln 2,+∞) D.(-∞,2ln 2-2)
x+a与y=x恰好存在两条公切线,则实数a的
2
??y=kx+b,
解析:选D 由题意可设直线y=kx+b(k>0)为它们的公切线,联立?2
??y=x
可
得x-kx-b=0,由Δ=0,得k+4b=0 ①.由y=e
22x+a求导可得y=e
x+ax+a,令e
x+a=k,可
得x=ln k-a,∴切点坐标为(ln k-a,kln k-ak+b),代入y=e
2
可得k=kln k-ak+b ②.联立①②可得k+4k+4ak-4kln k=0,化简得4+4a=4ln k-k.令g(k)=4ln k4
-k,则g′(k)=-1,令g′(k)=0,得k=4,令g′(k)>0,得0 kk>4.∴g(k)在(0,4)内单调递增,在(4,+∞)内单调递减,∴g(k)max=g(4)=4ln 4-4,且k→0时,g(k)→-∞,k→+∞时,g(k)→-∞.∵有两条公切线,∴方程4+4a=4ln k-k有两解,∴4+4a<4ln 4-4,∴a<2ln 2-2.故选D.
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