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解答题已知函数(a∈R且a≠0).(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)?记函数y=F

时间:2023-12-09 21:03:31

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解答题已知函数(a∈R且a≠0).(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)?记函数y=F

问题补充:

解答题已知函数(a∈R且a≠0).

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)?记函数y=F(x)的图象为曲线C.设点A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线C上的不同两点,如果在曲线C上存在点M(x0,y0),使得:①;②曲线C在M处的切线平行于直线AB,则称函数F(x)存在“中值相依切线”.

试问:函数f(x)是否存在“中值相依切线”,请说明理由.

答案:

解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域是(0,+∞).…(1分)

由已知得,.…(2分)

(1)当a>0时,令f(x)>0,解得0<x<1;?令f(x)<0,解得x>1.

所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.…(3分)

(2)当a<0时,

①当时,即a<-1时,令f(x)>0,解得或x>1;

令f(x)<0,解得.

所以,函数f(x)在和(1,+∞)上单调递增,在上单调递减;…(4分)

②当时,即a=-1时,显然,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;?…(5分)

③当时,即-1<a<0时,令f(x)>0,解得0<x<1或;

令f(x)<0,解得.

所以,函数f(x)在(0,1)和上单调递增,在上单调递减.…(6分)

综上所述,(1)当a>0时,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;

(2)当a<-1时,函数f(x)在和(1,+∞)上单调递增,在上单调递减;

(3)当a=-1时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;

(4)当-1<a<0时,函数f(x)在(0,1)和上单调递增,在上单调递减.…(7分)?

(Ⅱ)假设函数f(x)存在“中值相依切线”.

设A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线y=f(x)上的不同两点,且0<x1<x2,

则,.

=

=…(8分)

曲线在点M(x0,y0)处的切线斜率k=f(x0)==,…(9分)

依题意得:=.

化简可得:=,

即==.…(11分)

设(t>1),上式化为:,

即.…(12分)

令,=.

因为t>1,显然g(t)>0,所以g(t)在(1,+∞)上递增,

显然有g(t)>2恒成立.

所以在(1,+∞)内不存在t,使得成立.

综上所述,假设不成立.所以,函数f(x)不存在“中值相依切线”.…(14分)解析分析:(I)根据对数函数的定义求得函数的定义域,再根据f(x)的解析式求出f(x)的导函数,然后分别令导函数大于0和小于0得到关于x的不等式,求出不等式的解集即可得到相应的x的范围即分别为函数的递增和递减区间;(II)假设函数f(x)的图象上存在两点A(x1,y1),B(x2,y2),使得AB存在“中值相依切线”,根据斜率公式求出直线AB的斜率,利用导数的几何意义求出直线AB的斜率,它们相等,再通过构造函数,利用导数研究函数的单调性和最值即可证明结论.点评:此题考查学生会利用导函数的正负求出函数的单调区间,灵活运用中点坐标公式化简求值,掌握反证法进行命题证明的方法,是一道综合题,属难题.

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