已知函数f(x)=lnx,(1)若直线y=kx+1与函数f(x)的图象相切,求实数k的值;(2)若函数g(x)=f(ee

1个回答

  • 解题思路:(1)求导函数,利用直线y=kx+1与函数f(x)的图象相切,有

    f′(

    x

    0

    )=

    1

    x

    0

    =k(

    x

    0

    >0)

    可得

    x

    0

    =

    1

    k

    ,从而可得切点坐标,代入函数f(x)=lnx,即可求实数k的值;

    (2)证明

    g(a)+g(b)

    2

    g(b)-g(a)

    b-a

    ,只需证明

    g(a)+g(b)

    2

    -

    g(b)-g(a)

    b-a

    >0,即

    [(b-a)

    e

    (b-a)

    -2

    e

    (b-a)

    +(b-a)+2]

    e

    -a

    2(b-a)

    >0,设h(t)=tet-2et+t+2(t>0),证明h(t)在t∈(0,+∞)上单调递增,即可得出结论.

    (1)∵f(x)=lnx,∴f′(x)=

    1

    x(x>0)(1分)

    设切点坐标(x0,y0),

    ∵直线y=kx+1与函数f(x)的图象相切,

    ∴f′(x0)=

    1

    x0=k(x0>0)可得x0=

    1

    k,

    代入y=kx+1解出y0=2(3分)

    将切点坐标代入f(x)=lnx得f(

    1

    k)=ln

    1

    k=2,

    ∴k=

    1

    e2(5分)

    (2)证明:g(x)=f(eex)=lneex=ex(6分)

    g(a)+g(b)

    2-

    g(b)-g(a)

    b-a=

    ea+eb

    2-

    eb-ea

    b-a=

    (b-a)(ea+eb)-2(eb-ea)

    2(b-a)

    =

    [(b-a)(1+eb-a)-2(eb-a-1)]e-a

    2(b-a)=

    [(b-a)e(b-a)-2e(b-a)+(b-a)+2]e-a

    2(b-a)(7分)

    ∵b>a且e-a>0∴

    e-a

    2(b-a)>0(8分)

    设h(t)=tet-2et+t+2(t>0),∴h'(t)=tet-et+1(t>0)(9分)

    设m(t)=tet-et+1(t>0),

    ∴m'(t)=tet>0(t>0)(10分)

    ∴m(t)在t∈(0,+∞)上单调递增,

    又m(0)=0,∴m(t)>0,即h'(t)>0在t∈(0,+∞)恒成立.

    ∴h(t)在t∈(0,+∞)上单调递增,

    又h(0)=0,∴h(t)>0在t∈(0,+∞)恒成立.

    [(b-a)e(b-a)-2e(b-a)+(b-a)+2]e-a

    2(b-a)>0,

    g(a)+g(b)

    2-

    g(b)-g(a)

    b-a>0

    即a<b时,

    g(a)+g(b)

    2>

    g(b)-g(a)

    b-a(12分)

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查导数知识的综合运用,考查导数的几何意义,考查不等式的证明,考查函数的单调性与最值,考查学生分析解决问题的能力,难度大.