已知曲线y=x lnx(x>[1/e])在点(t,t lnt)处的切线l交x轴于点A,交y轴于点B,

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  • 解题思路:(1)根据曲线y=xlnx(x>1e)在点(t,tlnt)处的切线斜率为y'=1+lnt再设A(m,0),B(0,n),得出关于t,m,n的方程得m=t1+lntn=−t,从而写出S关于t的函数关系式即可;(2)记S=g(t)=t22(1+lnt),先求导数S′=g′(t)=t(1+2lnt)2(1+lnt)2,利用导数研究其单调性及最值,从而得出面积S的最小值为;(3)由S≥t+1a(1+lnt),得t22≥t+1a对t>1e恒成立.记u(t)=t22−t+1a,求出其导数u′(t)=t−1a,利用职权导数研究它的单调性,从而求得实数a的取值范围.

    (1)曲线y=xlnx(x>

    1

    e)在点(t,tlnt)处的切线斜率为y'=1+lnt,(1分)

    设A(m,0),B(0,n),

    0−tlnt=(1+lnt)(m−t)

    n−tlnt=(1+lnt)(0−t)(2分)

    解得

    m=

    t

    1+lnt

    n=−t

    所以S=

    1

    2|mn|=

    t2

    2|1+lnt|,注意到t>

    1

    e时,1+lnt>0,

    故S=

    t2

    2(1+lnt)(t>

    1

    e)为所求.(4分)

    (2)记S=g(t)=

    t2

    2(1+lnt),则S′=g′(t)=

    t(1+2lnt)

    2(1+lnt)2,

    ∵t>

    1

    e,∴

    1

    e<t<

    1

    e时,S'<0;t>

    1

    e时,S'>0,

    即函数S=g(t)在(

    1

    e,

    1

    e)上单调递减,在(

    1

    e,+∞)上单调递增,(6分)Smin=g(

    1

    e)=

    1

    e

    2(1+ln

    1

    e)=

    1

    e,

    所以面积S的最小值为[1/e],当且仅当t=

    1

    e时取到.(8分)

    (3)由S≥

    t+1

    a(1+lnt),及1+lnt>0得,

    t2

    2≥

    t+1

    a对t>

    1

    e恒成立.

    记u(t)=

    t2

    2−

    t+1

    a,则u′(t)=t−

    1

    a,

    当[1/a≤

    1

    e],即a<0或a≥e时,u'(t)>0恒成立,

    此时u(t)在(

    1

    e,+∞)上单调递增,∴

    a<0或a≥e

    u(

    1

    e)=

    1

    2e2−

    1

    e+1

    a≥0(10分)

    解得a<0或a≥2e2+2e,

    当[1/a>

    1

    e],即0<a<e时,u′(t)>0⇔t>

    1

    a,

    所以函数u(t)在(

    1

    e,

    1

    a)上单调递减,在(

    1

    a,+∞)上单调递增,

    此时u(t)min=u(

    1

    a)=

    1

    2a2−

    1

    a+1

    a,∴

    0<a<e

    1

    2a2−

    1

    a+1

    a≥0解得a∈ϕ,

    综上,a<0或a≥2e2+2e为所求.(12分)

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本小题主要考查利用导数研究曲线上某点切线方程、导数在最大值、最小值问题中的应用、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力与转化思想.属于中档题.