问题 解答题

已知两条曲线f(x)=ex,g(x)=lnx,

(Ⅰ)求过曲线f(x)=ex上的点(a,ea)的切线l的方程;

(Ⅱ)若(Ⅰ)中的切线l与曲线g(x)=lnx也相切,求证:a的值在-2<a<-1与1<a<2范围中的一个。

答案

解:(Ⅰ)已知f(x)=ex,则f'(x)=ex

∴曲线f(x)=ex在点(a,ea)处的切线斜率k=ea

∴所求切线l的方程为y-ea=ea(x-a),即y=eax+e4-aea; ①

(Ⅱ)切线l与曲线g(x)=lnx相切,设切点为(x1,lnx1),

又g′(x)=

同理曲线g(x)=lnx在点(x1,lnx1)处的切线方程为

由①②得

由③④得ea-aea=-a-1,⑤

令F(a)=aea-ea-a-1,a∈R,

所以F′(a)=ea+aea-ea-1=aea-1,

当a≤0时,F'(a)<0,又a>0时,F'(a)单调递增,F'(1)>0,

由零根定理知在区间(0,1)之间有一个根α,使F'(a)=0,

其中0<α<1,

由a为F(a)=0的一个解,

∴a的值是(-2,-1)与(1,2)范围的一个。

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