已知函数,,动直线x=t分别与函数y=f(x)、y=g(x)的图象分别交于点A(t,f(t))、B(t,g(t)),在点A处作函数y=f(x)的图象的切线,记为直线l

发布时间:2020-08-04 14:20:12

已知函数,,动直线x=t分别与函数y=f(x)、y=g(x)的图象分别交于点A(t,f(t))、B(t,g(t)),在点A处作函数y=f(x)的图象的切线,记为直线l1,在点B处作函数y=g(x)的图象的切线,记为直线l2.
(Ⅰ)证明:不论t取何实数值,直线l1与l2恒相交;
(Ⅱ)若直线l1与l2相交于点P,试求点P到直线AB的距离;
(Ⅲ)当t<0时,试讨论△PAB何时为锐角三角形?直角三角形?钝角三角形?

网友回答

解:(Ⅰ),,
∴直线l1的斜率,直线l2的斜率,
令k1=k2,得,此方程没有实数解,∴不论t取何实数值,直线l1与l2恒相交.
(Ⅱ)直线l1的方程为:y=f(t)+g(t)(x-t),…①
直线l2的方程为:y=g(t)+f(t)(x-t),…②
由①、②得:(g(t)-f(t))(x-t-1)=0.
∵,∴x-t=1,又∵直线AB方程为x=t,直线AB垂直x轴,∴点P到直线AB的距离为1.
(Ⅲ)由(Ⅱ)可求得P(t+1,2et),
①∵,,
∴,
∵t<0,e2t<1,∴,
又∵,
∴cos∠B>0,∠B恒为锐角.
②∵,,
∴,
∴不论t取何值,∠A恒为锐角.
③∵,,∴.
令,得(e2t)2+e2t-1>0,,
,.
又∵,∴cos∠P>0,∠P为锐角.
令,得,,
此时,cos∠P=0,∠P为直角;
令,得(e2t)2+e2t-1<0,,
?,,此时,cos∠P<0,∠P为钝角.
综合①②③得:当时,△PAB为钝角三角形;
当时,△PAB为直角三角形;
当时,△PAB为锐角三角形.

解析分析:(Ⅰ)求出两个函数的导数,即得切线的斜率,令这两条切线的斜率相等,此方程无解,故这两条切线的斜率一定不相等,得到直线l1与l2恒相交.(Ⅱ)用点斜式求得直线l1和直线l2的方程,求得交点P的横坐标满足x-t=1,又直线AB方程为x=t,直线AB垂直x轴,故点P到直线AB的距离为 1.(Ⅲ)利用两个向量的数量积的定义、数量积公式可得∠B恒为锐角,且∠A恒为锐角,令?分别小于0、等于0、小于0,求出对应的t值,即得所求.

点评:本题考查导数的几何意义,点到直线的距离公式,两个向量的数量积的定义,数量积公式,三角形形状的判定,体现了分类讨论的数学思想.
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