已知函数图象在x=1处的切线方程为2y-1=0.
(Ⅰ)?求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若△ABC的三个顶点(B在A、C之间)在曲线y=f(x)+ln(x-1)(x>1)上,试探究与的大小关系,并说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)求导得:f′(x)=,
由题意得:f′(1)=0,f(1)=,
∴=0,=,
解得a=1,b=0,…(3分)
∴由f′(x)=->0,解得:x<-1或x>1;
由f′(x)=-<0,解得:-1<x<1,
∴f(x)在(-∞,-1)或(1,+∞)上是减函数,在(-1,1)上是增函数,
则f(x)的极小值为f(-1)=-,f(x)的极大值为f(1)=;…(6分)
(Ⅱ)?设A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),且x1<x2<x3,
y=f(x)+ln(x-1)=+ln(x-1)(x>1),
∴y'=>0,
∴函数在(1,+∞)上单调递增,
由x1<x2<x3得:y1<y2<y3,…(9分)
∵?=(x1-x2)(x3-x2)+(y1-y2)(y3-y2)<0,
∴B是钝角,
由余弦定理得cosB=<0,即a2+c2<b2,
由正弦定理得:sin2A+sin2C<sin2B,
则>>1,
又∵f(x)是(1,+∞)上的增函数,
∴>.…(14分)
解析分析:(Ⅰ)由函数f(x)的解析式,利用求导法则求出导函数,根据函数图象在x=1处的切线方程为2y-1=0,得到x=1时导函数值为0,x=1时函数值为,列出两个关于a与b的方程,联立求出a与b的值,代入确定出导函数解析式,根据导函数值的正负得到函数的增减性,根据增减性得到函数的极小值及极大值即可;(Ⅱ)设A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),且x1<x2<x3,把第一问确定出的a与b的值代入,确定出f(x)的解析式,代入曲线方程中,并利用求导法则求出曲线解析式的导函数,根据x大于1时,确定导函数恒大于0,可得出曲线在x大于1时为增函数,则由x1<x2<x3得:y1<y2<y3,利用平面向量的数量积运算法则表示出?,得到其值小于0,可得出B为钝角,利用余弦定理表示出cosB,根据B为钝角可得出cosB小于0,整理后得到a2+c2<b2,再利用正弦定理化简得到sin2A+sin2C<sin2B,根据f(x)是(1,+∞)上的增函数,可得出与的大小关系.
点评:此题考查了正弦、余弦定理,平面向量的数量积运算法则,利用导数研究曲线上某点的切线方程,以及利用导数研究函数的极值,熟练掌握正弦、余弦定理是解本题的关键.