已知函数f(x)=,g(x)=alnx,a∈R.
(1)若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程;
(2)设函数h(x)=f(x)-g(x),当h(x)存在最小值时,求其最小值φ.
网友回答
解(1)已知函数f(x)=,g(x)=alnx,a∈R.
则:f′(x)=,g′(x)=(x>0),
由已知曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在交点处有相同的切线,)
故有=alnx且=,
解得a=,x=e2,
∵两条曲线交点的坐标为(e2,e)切线的斜率为k=f′(e2)=,
所以切线的方程为y-e=(x-e2);
(2)由条件知h(x)=-alnx(x>0),
∴h′(x)=,
(Ⅰ)当a>0时,令h′(x)=0,解得x=4a2,
所以当0<x<4a2时h′(x)<0,h(x)在(0,4a2)上递减;
当x>4a2时,h′(x)>0,h(x)在(0,4a2)上递增.
所以x=4a2是h(x)在(0,+∞)上的唯一极值点,
且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点.
所以Φ(a)=h(4a2)=2a-aln4a2=2
(Ⅱ)当a≤0时,h(x)=-alnx(x>0),h(x)在(0,+∞)递增,无最小值.
综上知,h(x)的最小值Φ(a)的解析式为2a(1-ln2a)(a>0).
解析分析:首先分析对于(1)已知曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在交点处有相同的切线,求a的值及该切线的方程,考虑到求解导函数的方法,先求出交点,再根据切线相等求出a,最后由直线上一点及斜率求出直线方程即可.对于(2)设函数h(x)=f(x)-g(x),当h(x)存在最小值时,求其最小值φ;首先解出h(x)的函数表达式,要求最值考虑到应用函数的导函数的性质,先求出h(x)的导函数h′(x),再分类讨论当a>0和a≤0时的情况求出极小值即可.
点评:此题主要考查利用导函数求区间极值的问题,这类综合性的题考查学生对综合知识的运用,所以学生要熟练掌握函数的基础知识.