典型例題分析:
已知函數f(x)=2x/lnx.
(1)求曲線y=f(x)與直線2x+y=0垂直的切線方程;
(2)求f(x)的單調遞減區間;
(3)若存在x0∈[e,+∞),
使函數g(x)=aelnx+x2/2-(a+e)/2lnxf(x)≤a成立,
求實數a的取值範圍.
解:(1)f(x)=2x/lnx,f′(x)=2(lnx-1)/(lnx)2,
設出切點坐標(a,2a/lna),
而曲線y=f(x)與直線2x+y=0垂直的切線的斜率k=1/2,
故2(lna-1)/(lna)2=1/2,
解得:a=e2,
故切點坐標是:(e2,e2),
故切線方程是:y﹣e2=(x﹣e2)/2,
即x/2﹣y+e2/2=0;
(2)f′(x)=2(lnx-1)/(lnx)2,
由f′(x)<0,得0<x<1或1<x<e,
所以函數f(x)的單調遞減區間為(0,1)和(1,e);
(3)因為g(x)=aelnx+x2/2﹣(a+e)x,
由已知,若存在x0∈[e,+∞),
使函數g(x)=aelnx+x2/2﹣(a+e)/2lnxf(x)≤a成立,
則只需滿足當x∈[e,+∞),g(x)min≤a即可,
又g(x)=aelnx+x2/2﹣(a+e)x,
則g′(x)=(x-a)(x-e)/x,
a≤e,則g′(x)≥0在x∈[e,+∞)上恆成立,
∴g(x)在[e,+∞)上單調遞增,
∴g(x)min=g(e)=﹣e2/2,
∴a≥﹣e2/2,
∵a≤e,
∴﹣e2/2≤a≤e,
a>e,則g(x)在[e,a)上單調遞減,在[a,+∞)上單調遞增,
∴g(x)在[e,+∞)上的最小值是g(a),
∵g(a)<g(e),a>e,
∴滿足題意,
綜上所述,a≥﹣e2/2.
考點分析:
利用導數研究函數的單調性;利用導數求閉區間上函數的最值;利用導數研究曲線上某點切線方程.
題幹分析:
(1)設出切點坐標,求出切線方程即可;
(2)求出函數的導數,由f′(x)<0得0<x<1或1<x<e,即可求出單調遞減區間;
(3)由已知,若存在x0∈[e,+∞),使函數g(x)≤a成立,則只需滿足當x∈[e,+∞),g(x)min≤a即可.