问题
解答题
已知函数f(x)=2x-2lnx
(Ⅰ)求函数在(1,f(1))的切线方程
(Ⅱ)求函数f(x)的极值
(Ⅲ)对于曲线上的不同两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),如果存在曲线上的点Q(x0,y0),且x1<x0<x2,使得曲线在点Q处的切线l∥P1P2,则称l为弦P1P2的陪伴切线.已知两点A(1,f(1)),B(e,f(e)),试求弦AB的陪伴切线l的方程.
答案
(I)∵y=2x-2lnx,∴y′=2-2×1 x
∴函数y=2x-2lnx在x=1处的切线斜率为0,
又∵切点坐标为(1,2)
切线方程为y=2;
(Ⅱ)f′(x)=2-
,x>0.…(6分)2 x
f′(x)=0,得x=1.
当x变化时,f′(x)与f(x)变化情况如下表:
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f′(x) | - | 0 | + |
f(x) | 单调递减 | 极小值 | 单调递增 |
(Ⅲ)设切点Q(x0,y0),则切线l的斜率为f′(x0)=2-
,x0∈(1,e).2 x0
弦AB的斜率为kAB=
=f(e)-f(1) e-1
=2-2(e-1)-2(1-0) e-1
. …(10分)2 e-1
由已知得,l∥AB,则2-
=2-2 x0
,解得x0=e-1,代入函数式得y0=2(e-1)-2ln(e-1)2 e-1
解出切点坐标(e-1,2(e-1)-2ln(e-1))…(12分)
再由点斜式写出方程y-2(e-1)+2ln(e-1)=
(x-e-1),即:y=2e-4 e-1
x+2-2ln(e-1),2e-4 e-1
所以,弦AB的伴随切线l的方程为:y=
x+2-2ln(e-1).…(13分)2e-4 e-1