问题 解答题

已知函数f(x)=ex+ax,g(x)=exlnx(e是自然对数的底数).

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线也是抛物线y2=4(x-1)的切线,求a的值;

(2)当a=-1时,是否存在x0∈(0,+∞),使曲线C:y=g(x)-f(x)在点x=x0处的切线斜率与f(x) 在R上的最小值相等?若存在,求符合条件的x0的个数;若不存在,请说明理由.

答案

(1)f′(x)=ex+a,把x=1代入得:f′(1)=e+a,

把x=1代入f(x)得:f(1)=e+a,所以切点坐标为(1,e+a),

则在x=1处的切线为y-(e+a)=(e+a)(x-1)即:y=(e+a)x,

与y2=4(x-1)联立,消去得(e+a)2x2-4x+4=0,

由△=0知,a=1-e或a=-1-e;

(2)当a=-1时,由(2)知[f(x)]min=f(ln(-a))=-a+aln(-a)=1,

设h(x)=g(x)-f(x)=exlnx-ex+x,

h′(x)=exlnx-ex

1
x
-ex+1=ex(lnx+
1
x
-1)+1

假设存在实数x0∈(0,+∞),使曲线C:y=g(x)-f(x)在点x=x0处的切线斜率与f(x)在R上的最小值相等,

x0即为方程的解,(13分)

令h′(x)=1得:ex(lnx+

1
x
-1)=0,因为ex>0,所以lnx+
1
x
-1=0

φ(x)=lnx+

1
x
-1,则φ′(x)=
1
x
-
1
x2
=
x-1
x2

当0<x<1是φ′(x)<0,当x>1时φ′(x)>0,

所以φ(x)=lnx+

1
x
-1在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

∴φ(x)>φ(1)=0,故方程ex(lnx+

1
x
-1)=0有唯一解为1,

所以存在符合条件的x0,且仅有一个x0=1.

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