综合题12.0分
理科数学

已知函数f(x)=+b的图象在点P(0,f(0))处的切线为y=x.

23.求

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)若关于x的方程f(x)=k有两个不等实根x1,x2,求实数k的取值范围;

(3)在(2)的条件下,若x0=,求证:f'(x0)<0.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

f(x)=;∴0<k<

解析

(1)解:由题意,f′(x)=

∵函数f(x)=+b的图象在点P(0,f(0))处的切线为y=x,

∴f(0)=b=0,f′(0)=a=1,

∴f(x)=

(2)解:由(1)f′(x)=,x<1,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

x>1,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,

∴函数f(x)的最大值为f(1)=

∵x→+∞,f(x)→0,x→﹣∞,x<0,关于x的方程f(x)=k有两个不等实根x1,x2

∴0<k<

(3)证明:不妨设0<x1<1<x2,先证明f(1+t)>f(1﹣t),对t∈(0,1)恒成立,

只要证明(1+t)e﹣(1+t)>(1﹣t)e﹣(1﹣t)

只要证明ln(1+t)﹣ln(1﹣t)﹣2t>0.

令g(t)=ln(1+t)﹣ln(1﹣t)﹣2t,t∈(0,1)

则g′(t)=

考查方向

本题考察利用导数研究曲线上某点切线方程和函数的最值问题以及导数的综合应用.

解题思路

(1)求导数,利用函数f(x)=+b的图象在点P(0,f(0))处的切线为y=x,求出a,b,即可求函数f(x)的解析式;

(2)确定函数f(x)的最大值为f(1)=,x→+∞,f(x)→0,x→﹣∞,x<0,利用关于x的方程f(x)=k有两个不等实根x1,x2,即可求实数k的取值范围;

(3)不妨设0<x1<1<x2,先证明f(1+t)>f(1﹣t),对t∈(0,1)恒成立,再利用x>1,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,即可证明结论.

易错点

解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.