已知函数f(x)=ln(1+x)-x+k/2x2(k≥0). (Ⅰ)当k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; (Ⅱ)求f(x)的单调区间.
题目
已知函数f(x)=ln(1+x)-x+
x
2(k≥0).
(Ⅰ)当k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间.
答案
(I)当K=2时,
f(x)=ln(1+x)−x+x2,f′(x)=−1+2x由于
f(1)=ln(2),f′(1)=所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为
y−ln2=(x−1).即3x-2y+2ln2-3=0
(II)f'(x)=
-1+kx(x>-1)
当k=0时,
f′(x)=−因此在区间(-1,0)上,f'(x)>0;在区间(0,+∞)上,f'(x)<0;
所以f(x)的单调递增区间为(-1,0),单调递减区间为(0,+∞);
当0<k<1时,
f′(x)==0,得
x1=0,x2= >0;
因此,在区间(-1,0)和
(,+∞)上,f'(x)>0;在区间
(0, )上,f'(x)<0;
即函数f(x)的单调递增区间为(-1,0)和
(,+∞),单调递减区间为(0,
);
当k=1时,
f′(x)=.f(x)的递增区间为(-1,+∞)
当k>1时,由
f′(x)==0,得
x1=0,x2=∈(−1,0);
因此,在区间
(−1,)和(0,+∞)上,f'(x)>0,在区间
(,0)上,f'(x)<0;
即函数f(x)的单调递增区间为
(−1,)和(0,+∞),单调递减区间为
(,0).
(I)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,从而求出切线的斜率,然后求出切点坐标,再用点斜式写出直线方程,最后化简成一般式即可;
(II)先求出导函数f'(x),讨论k=0,0<k<1,k=1,k>1四种情形,在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0即可.
利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.
本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及函数的单调性等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合思想、化归与转化思想、分类讨论的数学思想,属于基础题.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.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的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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