1、第4讲导数与函数图象的切线及函数零点问题一、填空题1曲线y在点(1,1)处的切线方程为_解析易知点(1,1)在曲线上,且y,所以切线斜率ky|x12.由点斜式得切线方程为y12(x1),即2xy10.答案2xy102若曲线f(x)acos x与曲线g(x)x2bx1在交点(0,m)处有公切线,则ab的值为_解析f(x)asin x,f(0)0.又g(x)2xb,g(0)b,b0.又g(0)1m,f(0)am1,ab1.答案13(2015邯郸模拟)直线ykx1与曲线yx3axb相切于点A(1,3),则2ab的值为_解析y3x2a.y|x13ak,又3k1,k2,a1.又31ab,b3,2ab23
2、1.答案14(2015武汉模拟)曲线yxln x在点(e,e)处的切线与直线xay1垂直,则实数a的值为_解析依题意得y1ln x,y|xe1ln e2,所以21,a2.答案25(2015扬州模拟)已知函数f(x)ex2xa有零点,则a的取值范围是_解析函数f(x)ex2xa有零点,即方程ex2xa0有实根,即函数g(x)2xex与ya有交点,而g(x)2ex,易知函数g(x)2xex在(,ln 2)上递增,在(ln 2,)上递减,因而g(x)2xex的值域为(,2ln 22,所以要使函数g(x)2xex与ya有交点,只需a2ln 22即可答案(,2ln 226已知f(x)x3fx2x,则f(
3、x)的图象在点处的切线斜率是_解析f(x)3x22fx1,令x,可得f32f1,解得f1,所以f(x)的图象在点处的切线斜率是1.答案17(2015南京、盐城模拟)关于x的方程x33x2a0有三个不同的实数解,则实数a的取值范围是_解析由题意知使函数f(x)x33x2a的极大值大于0且极小值小于0即可,又f(x)3x26x3x(x2),令f(x)0,得x10,x22.当x0时,f(x)0;当0x2时,f(x)0;当x2时,f(x)0,所以当x0时,f(x)取得极大值,即f(x)极大值f(0)a;当x2时,f(x)取得极小值,即f(x)极小值f(2)4a,所以解得4a0.答案(4,0)8(201
4、5安徽卷)设x3axb0,其中a,b均为实数,下列条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是_(写出所有正确条件的编号)a3,b3;a3,b2;a3,b2;a0,b2;a1,b2.解析令f(x)x3axb,f(x)3x2a,当a0时,f(x)0,f(x)单调递增,必有一个实根,正确;当a0时,由于选项当中a3,只考虑a3这一种情况,f(x)3x233(x1)(x1),f(x)极大f(1)13bb2,f(x)极小f(1)13bb2,要使f(x)0仅有一个实根,则需f(x)极大0,b2,正确,所有正确条件为.答案二、解答题9已知x3是函数f(x)aln(1x)x210x的一个极值点(1)求a;(2)求
5、函数f(x)的单调区间;(3)若直线yb与函数yf(x)的图象有3个交点,求b的取值范围解f(x)的定义域为(1,)(1)f(x)2x10,又f(3)6100,a16.经检验此时x3为f(x)的极值点,故a16.(2)由(1)知f(x).当1x3时,f(x)0;当1x3时,f(x)162101616ln 29f(1),f(e21)321121f(3),所以根据函数f(x)的大致图象可判断,在f(x)的三个单调区间(1,1),(1,3),(3,)内,直线yb与yf(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)bf(1)因此b的取值范围为(32ln 221,16ln 29)10(2015南师附中模拟)
6、已知函数f(x)2ln xx2ax(aR)(1)当a2时,求f(x)的图象在x1处的切线方程;(2)若函数g(x)f(x)axm在上有两个零点,求实数m的取值范围解(1)当a2时,f(x)2ln xx22x,f(x)2x2,切点坐标为(1,1),切线的斜率kf(1)2,则切线方程为y12(x1),即y2x1.(2)g(x)2ln xx2m,则g(x)2x.因为x,所以当g(x)0时,x1.当x1时,g(x)0;当1xe时,g(x)0.故g(x)在x1处取得极大值g(1)m1.又gm2,g(e)m2e2,g(e)g4e20,则g(e)g,所以g(x)在上的最小值是g(e)g(x)在上有两个零点的
7、条件是解得1m2,所以实数m的取值范围是.11(2015江苏高考命题原创卷)已知函数f(x)x2aln x1,函数F(x).(1)如果函数f(x)的图象上的每一点处的切线斜率都是正数,求实数a的取值范围;(2)当a2时,你认为函数y的图象与yF(x)的图象有多少个公共点?请证明你的结论解(1)f(x)x2aln x1的定义域为(0,),函数f(x)的图象上的每一点处的切线斜率都是正数,f(x)2x0在(0,)上恒成立a2x2在(0,)上恒成立,y2x20在(0,)上恒成立,a0.所求的a的取值范围为(,0(2)当a2时,函数y的图象与yF(x)的图象没有公共点当a2时,y,它的定义域为x|x0且x1,F(x)的定义域为0,)当x0且x1时,由F(x)得x22ln xx220.设h(x)x22ln xx22,则h(x)2x1.当0x1时,h(x)0,此时,h(x)单调递减;当x1时,h(x)0,此时,h(x)单调递增当x0且x1时,h(x)h(1)0,即h(x)0无实数根当a2,x0且x1时,F(x)无实数根当a2时,函数y的图象与yF(x)的图象没有公共点