函数y=lnx关于直线x=1对称的函数为f(x),又函数y=12ax2+1(a>0)的导函数为g(x),记h(x)=f(

函数y=lnx关于直线x=1对称的函数为f(x),又函数y=
1
2
ax2+1(a>0)
的导函数为g(x),记h(x)=f(x)+g(x).
(1)设曲线y=h(x)在点(1,h(1))处的切线为l,l与圆(x+1)2+y2=1相切,求a的值;
(2)求函数h(x)的单调区间;
(3)求函数h(x)在[0,1]上的最大值.
蔓草菊 1年前 已收到1个回答 举报

greatme 幼苗

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解题思路:(1)先求过(1,h(1))点的切线方程,根据l与圆(x+1)2+y2=1相切,利用点线距离等于半径可求a的值;
(2)先求导函数,结合函数的定义域,利用导数大于0的函数的单调增区间,导数小于0得函数的单调减区间
(3)根据(2)中函数的单调区间,结合区间[0,1]进行分类讨论,从而可求h(x)的最大值.

(1)由题意得f(x)=ln(2-x),g(x)=ax,
∴h(x)=ln(2-x)+ax.
∴h′(x)=a+
1
x−2,过(1,h(1))点的直线的斜率为a-1,
∴过(1,h(1))点的直线方程为y-a=(a-1)(x-1).
又已知圆心为(-1,0),半径为1,
由题意得
|1−a+1|

(a−1)2+1=1,解得a=1.
(2)h′(x)=
ax−2a+1
x−2=a[x−(2−
1
a)]•
1
x−2,x∈(−∞,2).
∵a>0,∴2−
1
a<2.
令h′(x)>0,∴x<2−
1
a;
令h′(x)<0,∴2−
1
a<x<2,
所以,(−∞,2−
1
a)是h(x)的增区间,(2−
1
a,2)是h(x)的减区间.
(3)①当2−
1
a≤0,即0<a≤
1
2时,h(x)在[0,1]上是减函数,
∴h(x)的最大值为h(0)=ln2.
②当0<2−
1
a< 1,即[1/2<a< 1时,,h(x)在(0,2−
1
a)上是增函数,在(2−
1
a,1)上是减函数,
∴当x=2−
1
a]时,h(x)的最大值为h(2−
1
a)=2a−1−lna.
③当2−
1
a≥1,即a≥1时,h(x)在[0,1]上是增函数,
∴h(x)的最大值为h(1)=a.
综上,当0<a≤
1
2时,h(x)的最大值为ln2;

1
2<a<1时,h(x)的最大值为2a-1-lna;
当a≥1时,h(x)的最大值为a.

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题以函数为载体,考查导数的几何意义,考查利用导数求函数的单调区间与最值,分类讨论是解题的关键与难点.

1年前

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