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1、试题题目:已知函数f(x)=ex+ax2-ex,a∈R。(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-05 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=ex+ax2-ex,a∈R。
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求函数f(x)的单调区间;
(2)试确定a的取值范围,使得曲线y=f(x)上存在唯一的点P,曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P。

  试题来源:高考真题   试题题型:解答题   试题难度:偏难   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:

解:(1)求导函数,可得f′(x)=ex+2ax-e
∵曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,
∴k=2a=0,
∴a=0
∴f(x)=ex-ex,
f′(x)=ex-e
令f′(x)=ex-e<0,可得x<1;
令f′(x)>0,可得x>1;
∴函数f(x)的单调减区间为(-∞,1),单调增区间为(1,+∞)。
(2)设点P(x0,f(x0)),曲线y=f(x)在点P处的切线方程为y=f′(x0)(x-x0)+f(x0)令g(x)=f(x)-f′(x0)(x-x0)+f(x0
∵曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P,
∴g(x)有唯一零点
∵g(x0)=0,g′(x)= 
①若a≥0,当x>x0时,g′(x)>0,
∴x>x0时,g(x)>g(x0)=0
当x<x0时,g′(x)<0,
∴x<x0时,g(x)>g(x0)=0,
故g(x)只有唯一零点x=x0
由P的任意性a≥0不合题意;
②若a<0,令h(x)= ,则h(x0)=0,
h′(x)=ex+2a 令h′(x)=0,则x=ln(-2a),
∴x∈(-∞,ln(-2a)),
h′(x)<0,函数单调递减;x∈(ln(-2a),+∞),h′(x)>0,函数单调递增;
(i)若x0=ln(-2a),由x∈(-∞,ln(-2a)),g′(x)>0;
x∈(ln(-2a),+∞),g′(x)>0,
∴g(x)在R上单调递增
∴g(x)只有唯一零点x=x0
(ii)若x0>ln(-2a),由x∈(ln(-2a),+∞),h(x)单调递增,且h(x0)=0,
则当x∈(ln(-2a),x0),g′(x)<0,g(x)> g(x0)=0
任取x1∈(ln(-2a),x0),g(x1)>0,
∵x∈(-∞,x1),
∴g(x)<ax2+bx+c,其中b=-e+f′(x0
c= 
∵a<0,
∴必存在x2<x1,使得 
∴g(x2)<0,故g(x)在(x2,x1)内存在零点,即g(x)在R上至少有两个零点;
(iii)若x0<ln(-2a),同理利用 ,可得g(x)在R上至少有两个零点;
综上所述,a<0,曲线y=f(x)上存在唯一的点P,曲线在该点处的切线与曲线只有一个公共点P(ln(-2a),f(ln(-2a)))。

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)=ex+ax2-ex,a∈R。(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


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