已知函数f(x)=1−ax,g(x)=lnxx,且函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直.

已知函数f(x)=1−
a
x
,g(x)=
lnx
x
,且函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直.
(I)求a的值;
(II)如果当x∈(0,1)时,t•g(x)≤f(x)恒成立,求t的取值范围.
一事无成的鱼 1年前 已收到1个回答 举报

某些二货250 幼苗

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解题思路:(I)函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),求导函数,利用导数的几何意义,结合函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直,可求a的值;
(II)由(I)可得f(x)=1−
1
x
,当x∈(0,1)时,t•g(x)≤f(x)恒成立,即
lnx
x
≤1−
1
x
(0<x<1)
恒成立,进而构造函数h(x)=tlnx-x+1(0<x<1),确定函数的单调性,分类讨论,从而可确定t的取值范围.

(I)函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f′(x)=
a
x2
∴f′(1)=a
∵函数f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+y+3=0垂直
∴f′(1)=1
∴a=1;
(II)由(I)可得f(x)=1−
1
x,
当x∈(0,1)时,t•g(x)≤f(x)恒成立,即t×
lnx
x≤1−
1
x(0<x<1)恒成立
∴tlnx≤x-1(0<x<1)恒成立
显然t≤0时,式子不恒成立
t>0时,式子tlnx≤x-1(0<x<1)可化为tlnx-x+1≤0(0<x<1)
构造函数h(x)=tlnx-x+1(0<x<1),
∴h′(x)=
t
x−1
令h′(x)=
t
x−1>0可得0<x<t,令h′(x)=
t
x−1<0可得x>t,
∴t∈(0,1),h(t)>h(1)=0,h(x)=tlnx-x+1≤0(0<x<1)不恒成立
t∈[1,+∞),x∈(0,1)时,h(x)<h(1)=0,h(x)=tlnx-x+1≤0(0<x<1)恒成立
综上可得,t的取值范围是[1,+∞).

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;直线的一般式方程与直线的垂直关系.

考点点评: 本题重点考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查构造法的运用,考查分类讨论的数学思想.

1年前

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