问题 解答题
已知函数f(x)=lnax-
x-a
x
(a≠0).
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=1时,是否存在过点(1,-1)的直线与函数y=f(x)的图象相切?若存在,有多少条?若不存在,说明理由.
答案

解析:(1)由题意f′(x)=

x-a
x2
.         …(1分)

当a>0时,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)>0,则x∈(a,+∞),f'(x)<0,则x∈(0,a),

此时函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数,…(3分)

当a<0时,函数f(x)的定义域为(-∞,0),f'(x)>0,则x∈(a,0),f'(x)<0,则x∈(-∞,a),

此时函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数.…(5分)

(2)假设存在这样的切线,设其中一个切点T(x0,lnx0-

x0-1
x0
),

∴切线方程:y+1=

x0-1
x20
(x-1),将点T坐标代入得:

lnx0-

x0-1
x0
+1=
(x0-1)2
x20
,即lnx0+
3
x0
-
1
x20
-1=0
,①

g(x)=lnx+

3
x
-
1
x2
-1,则g′(x)=
(x-1)(x-2)
x3

令g'(x)=0,则x=1或x=2.…(8分)

x(0,1)1(1,2)2(2,+∞)
g'(x)+0-0+
g(x)递增极大值递减极小值递增
所以g(x)在区间(0,1),(2,+∞)上是增函数,在区间(1,2)上是减函数,g(x)在x=1处取得极大值g(1)=1,在x=2处取得极小值g(2)=ln2+
1
4

所以g(x)>0在[1,+∞)上恒成立,即g(x)=0在[1,+∞)上无解.

因为g(

1
4
)=ln
1
4
+12-16-1=-ln4-3<0,g(1)=1>0,g(x)在区间(0,1)上单调递增,

根据零点定理,g(x)在区间(0,1)上有且仅有一个实数根,即方程①有且仅有一解,故符合条件的切线有且仅有一条.…(12分)

填空题
单项选择题