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lP1P2,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-

2
x
,x>0.…(6分)

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
∴当x=1时,f(x)取得极小值f(1)=2.    没有极大值. …(9分)

(Ⅲ)设切点Q(x0,y0),则切线l的斜率为f′(x0)=2-

2
x0
x0∈(1,e).

弦AB的斜率为kAB=

f(e)-f(1)
e-1
=
2(e-1)-2(1-0)
e-1
=2-
2
e-1
. …(10分)

由已知得,lAB,则2-

2
x0
=2-
2
e-1
,解得x0=e-1,代入函数式得y0=2(e-1)-2ln(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)=

2e-4
e-1
(x-e-1),即:y=
2e-4
e-1
x+2-2ln(e-1)

所以,弦AB的伴随切线l的方程为:y=

2e-4
e-1
x+2-2ln(e-1).…(13分)

单项选择题
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