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.

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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.