(2014•海淀区模拟)已知曲线C:f(x)=2xeax-ax2-1.

(2014•海淀区模拟)已知曲线C:f(x)=2xeax-ax2-1.
(Ⅰ)求函数f(x)在(0,f(0))处的切线;
(Ⅱ)当a=-1时,求曲线C与直线y=2x-1的交点个数;
(Ⅲ)若a>0,求证:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.
老归 1年前 已收到1个回答 举报

wanfuda518 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求出导数,求出切点,和切线的斜率,写出切线方程;
(Ⅱ)写出a=-1的函数式,曲线C与直线y=2x-1的交点个数与方程x(2e-x+x-2)=0的解的个数相同,构造函数g(x)=2e-x+x-2,求出导数,应用单调性求出极值、最值,应用零点存在定理即可判断;
(Ⅲ)通过导数,判断a>0时的函数f(x)的单调性,注意应用指数函数的单调性,即可证明.

(Ⅰ)f(0)=-1,
∵f'(x)=(2ax+2)eax-2ax,∴f'(0)=2,
∴函数f(x)在(0,f(0))处的切线为y=2x-1.
(Ⅱ)当a=-1时,f(x)=2xe-x+x2-1,
曲线C与直线y=2x-1的交点个数与方程x(2e-x+x-2)=0的解的个数相同,x=0显然是该方程的一个解.
令g(x)=2e-x+x-2,则g'(x)=-2e-x+1,
由g'(x)=0得x=ln2
∵x<ln2时,g'(x)<0;x>ln2时g'(x)>0,
∴g(x)在(-∞,ln2)上单调递减,在(ln2,+∞)上单调递增.
∴g(x)最小值为g(ln2)=ln2-1,
∵ln2<lne=1,∴g(ln2)<0,
∵g(0)=0,g(2)=2e-2>0,
∴g(x)的零点一个是0,一个大于ln2,
∴两曲线有两个交点.
(Ⅲ)证明:f'(x)=2[(ax+1)eax-ax]
∵a>0,∴当x>0时,ax>0,∴ax+1>1,eax>1,
∴f'(x)=2[(ax+1)eax-ax]>2[(ax+1)-ax]=2>0,
∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查导数在函数中的应用:求切线方程,求单调区间,求极值和最值,通过单调性证明,是一道中档题.

1年前

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