问题
解答题
设函数f(x)=ax+
(Ⅰ)求f(x)的解析式: (Ⅱ)证明:函数y=f(x)的图象是一个中心对称图形,并求其对称中心; (Ⅲ)证明:曲线y=f(x)上任一点的切线与直线x=1和直线y=x所围三角形的面积为定值,并求出此定值. |
答案
(Ⅰ)f′(x)=a-
,1 (x+b)2
于是2a+
=31 2+b a-
=01 (2+b)2
解得
或a=1 b=-1 a= 9 4 b=-
.8 3
因a,b∈Z,故f(x)=x+
.1 x-1
(Ⅱ)证明:已知函数y1=x,y2=
都是奇函数.1 x
所以函数g(x)=x+
也是奇函数,其图象是以原点为中心的中心对称图形.1 x
而f(x)=x-1+
+1.可知,函数g(x)的图象按向量a=(1,1)平移,即得到函数f(x)的图象,1 x-1
故函数f(x)的图象是以点(1,1)为中心的中心对称图形.
(Ⅲ)证明:在曲线上任取一点(x0,x0+
).1 x0-1
由f′(x0)=1-
知,过此点的切线方程为y-1 (x0-1)2
=[1-
-x0+1x 20 x0-1
](x-x0).1 (x0-1)2
令x=1得y=
,切线与直线x=1交点为(1,x0+1 x0-1
).x0+1 x0-1
令y=x得y=2x0-1,切线与直线y=x交点为(2x0-1,2x0-1).
直线x=1与直线y=x的交点为(1,1).
从而所围三角形的面积为
|1 2
-1||2x0-1-1|=x0+1 x0-1
|1 2
||2x0-2|=2.2 x0-1
所以,所围三角形的面积为定值2.