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1、试题题目:已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-15 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线l的方程;
(Ⅱ)证明:函数y=f(x)(x≠1)的图象在直线l的下方;
(Ⅲ)讨论函数y=f(x)零点的个数.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的极值与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),函数的导数为f′(x)=
1
x
-a
,…(1分)
f(1)=-a+1,所以切线斜率k=f'(1)=1-a,所以切线l的方程为
y-(1-a)=(1-a)(x-1),即y=(1-a)x.                 …(3分)
(Ⅱ)令F(x)=f(x)-(1-a)x=lnx-x+1,x>0,则F'(x)=
1
x
-1=
1-x
x
=0,解得x=1.
x(0,1)1(1,+∞)
F'(x)+0-
F(x)最大值
…(6分)
F(1)<0,所以?x>0且x≠1,F(x)<0,所以f(x)<(1-a)x,
即函数y=f(x)(x≠1)的图象在直线l的下方.        …(8分)
(Ⅲ)令f(x)=lnx-ax+1=0,则a=
1+lnx
x

令 g(x)=
1+lnx
x
,则g'(x)=
1-(1+lnx)
x2
=-
lnx
x2

则g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
当x=1时,g(x)的最大值为g(1)=1.
所以若a>1,则f(x)无零点;若f(x)有零点,则a≤1.…(10分)
若a=1,f(x)=lnx-ax+1=0,由(Ⅰ)知f(x)有且仅有一个零点x=1.
若a≤0,f(x)=lnx-ax+1单调递增,由幂函数与对数函数单调性比较,知f(x)有且仅有一个零点(或:直线y=ax-1与曲线y=lnx有一个交点).
若0<a<1,解f'(x)=
1
x
-a=0
,得x=
1
a
,由函数的单调性得知f(x)在x=
1
a
处取最大值,f(
1
a
)=ln
1
a
>0
,由幂函数与对数函数单调性比较知,当x充分大时f(x)<0,即f(x)在单调递减区间(
1
a
,+∞)有且仅有一个零点;又因为f(
1
e
)=-
a
e
<0
=-
a
e
<0

所以f(x)在单调递增区间(0,
1
a
)有且仅有一个零点.
综上所述,当a>1时,f(x)无零点;
当a=1或a≤0时,f(x)有且仅有一个零点;
当0<a<1时,f(x)有两个零点.…(13分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象在点P(..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的极值与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的极值与导数的关系”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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