已知函数f(x)=lnax-(a≠0)
(Ⅰ)求此函数的单调区间及最值
(Ⅱ)求证:对于任意正整数n均有1+…+,其中e为自然对数的底数;
(Ⅲ)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.
网友回答
(Ⅰ)解:由题意.??????…(1分)
当a>0时,函数f(x)的定义域为(0,+∞),此时函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数,
故,无最大值.?…(3分)
当a<0时,函数f(x)的定义域为(-∞,0),此时函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数,
故,无最大值.…(5分)
(Ⅱ)证明:取a=2,由(Ⅰ)可知:,
故,∴,(x>0)
取x=1,2,3…,n,则.…(10分)
(Ⅲ)解:假设存在这样的切线,设其中一个切点T(),
∴切线方程:y+1=,将点T坐标代入得:ln,
即ln,…①
设g(x)=lnx+,则.
∵x>0,∴g(x)在区间(0,1),(2.+∞)上是增函数,在区间(1,2)上是减函数,
故g(x)极大值=g(1)=1>0,g(x)极小值=g(2)=ln2+.
又,(也可以求等等)
注意到g(x)在其定义域上的单调性,知g(x)=0仅在内有且仅有一根
方程①有且仅有一解,故符合条件的切线有且仅有一条.…(15分)
解析分析:(Ⅰ)求导数,对a进行讨论,确定函数f(x)的定义域,可得函数的单调区间及最值;(Ⅱ)取a=2,证明(x>0),取x=1,2,3…,n,即可证得结论;(Ⅲ)假设存在这样的切线,确定切线方程,将切点坐标代入,再构建函数,利用函数在其定义域上的单调性,即可的符合条件的切线.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查不等式的证明,考查曲线的切线方程,考查学生分析解决问题的能力,难度大.