专题强化训练(二十一)导数及其应用1.[2019·全国卷Ⅱ]已知函数f(x)=lnx-
(1)讨论f(x)的单调性,并证明f(x)有且仅有两个零点;(2)设x0是f(x)的一个零点,证明曲线y=lnx在点A(x0,lnx0)处的切线也是曲线y=ex的切线.解:(1)f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞).因为f′(x)=+>0,所以f(x)在(0,1),(1,+∞)单调递增.因为f(e)=1-<0,f(e2)=2-=>0,所以f(x)在(1,+∞)有唯一零点x1,即f(x1)=0
又0<<1,f=-lnx1+=-f(x1)=0,故f(x)在(0,1)有唯一零点
综上,f(x)有且仅有两个零点.(2)因为=,故点B在曲线y=ex上.由题设知f(x0)=0,即lnx0=,连接AB,则直线AB的斜率k===
曲线y=ex在点B处切线的斜率是,曲线y=lnx在点A(x0,lnx0)处切线的斜率也是,所以曲线y=lnx在点A(x0,lnx0)处的切线也是曲线y=ex的切线.2.[2019·北京卷]已知函数f(x)=x3-x2+x
(1)求曲线y=f(x)的斜率为1的切线方程;(2)当x∈[-2,4]时,求证:x-6≤f(x)≤x;(3)设F(x)=|f(x)-(x+a)|(a∈R),记F(x)在区间[-2,4]上的最大值为M(a).当M(a)最小时,求a的值.解:(1)由f(x)=x3-x2+x得f′(x)=x2-2x+1
令f′(x)=1,即x2-2x+1=1,得x=0或x=
又f(0)=0,f=,所以曲线y=f(x)的斜率为1的切线方程是y=x与y-=x-,即y=x与y=x-
(2)令g(x)=f(x)-x,x∈[-2,4].由g(x)=x3-x2得g′(x)=x2-2x
令g′(x)=0得x=0或x=
x,g′(x),g(x)的情况如下:x-2(-2,0)04g′(x)+-