已知函數(shù)+bx(a>0)且f′(1)=0,
(1)試用含a的式子表示b,并求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)已知A(x1,y1),B(x2,y2)(0<x1<x2)為函數(shù)f(x)圖象上不同兩點(diǎn),G(x,y)為AB的中點(diǎn),記AB兩點(diǎn)連線斜率為K,證明:f′(x)≠K.
【答案】分析:(1)根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的定義求得函數(shù)的定義域,根據(jù)f(x)的解析式求出f(x)的導(dǎo)函數(shù),利用f′(1)=0,代入導(dǎo)函數(shù)化簡即可得到a與b的關(guān)系式,用a表示出b;然后分別令導(dǎo)函數(shù)大于0和小于0得到關(guān)于x的不等式,求出不等式的解集即可得到相應(yīng)的x的范圍即分別為函數(shù)的遞增和遞減區(qū)間;
(2)因?yàn)锳與B在函數(shù)圖象上,所以把A和B的坐標(biāo)分別代入函數(shù)解析式中得到關(guān)于兩點(diǎn)縱坐標(biāo)的兩個(gè)關(guān)系式,利用斜率的算法表示出斜率k,然后利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式根據(jù)A和B的橫坐標(biāo)表示出中點(diǎn)G的橫坐標(biāo),并把求出的G橫坐標(biāo)的值代入導(dǎo)函數(shù),利用反證法證明,方法是:假設(shè)表示出的斜率k等于G的橫坐標(biāo)在導(dǎo)函數(shù)的函數(shù)值,化簡后令t=,u(t)=lnt-,求出u(t)的導(dǎo)函數(shù),判斷出導(dǎo)函數(shù)大于0得到u(t)為增函數(shù),得到u(t)小于0與題意矛盾,所以假設(shè)錯(cuò)誤,故f′(x)≠k.
解答:解:(1)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),
∵f′(x)=,
∴b=a-1,∴f′(x)=,
當(dāng)f′(x)>0時(shí),得-,
∵x>0,a>0,解得0<x<1,
當(dāng)f′(x)<0時(shí),得-,∵x>0,a>0,解得x>1,
;∴當(dāng)f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減;

(2)因A、B在的圖象上,
,

,
,
假設(shè)k=f′(x),則得:
,
,令,

∴u(t)在(0,1)上是增函數(shù),∴u(t)<u(1)=0,
,所以假設(shè)k=f′(x)不成立,
故f′(x)≠k.
點(diǎn)評(píng):此題考查學(xué)生會(huì)利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,靈活運(yùn)用中點(diǎn)坐標(biāo)公式化簡求值,掌握反證法進(jìn)行命題證明的方法,是一道綜合題.
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