问题 解答题
已知a∈R,函数f(x)=
a
x
+lnx-1,g(x)=(lnx-1)
e
+x
(其中e为自然对数的底).
(1)当a>0时,求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值;
(2)是否存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在求出x0的值,若不存在,请说明理由.
答案

(1)∵f(x)=

a
x
+x+lnx-1∴f′(x)=-
a
x2
1
x
=
x-a
x2
,令f′(x)=0得,x=a,

①若0<a<e,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,当x∈(a,e)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(a,e)上单调递增,

所以当x=a时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna.

②若a≥e,则f′(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,所以当x=e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值

a
e
.;

综上所述,当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna,当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值

a
e
.;

(2)不存在.证明如下

g(x)=(lnx-1)

e
+x,x∈(0,e],

∴g′(x)=

1
x
•ex+(lnx-1)ex+1=(
1
x
+lnx-1)ex+1

由(1)知,当a=1时,f(x)=

1
x
+lnx-1,此时f(x)在区间(0,e]上取得最小值ln1=0,即
1
x
+lnx-1≥0
,而ex>0,所以g′(x)≥1>0,

又曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直,等价于g′(x0)=0有实数根,而g′(x)>0,所以方程g′(x0)=0无实数根,

故不存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.

单项选择题 A1/A2型题
判断题