稿件来源:高途
| 6.2.1 导数与函数的单调性题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修三
第六章 导数及其应用
6.2 利用导数研究函数的性质
6.2.1 导数与函数的单调性
已知函数$f(x)=ax+\dfrac{1}{{\rm e}^x}$.
$(1)$讨论$f\left(x\right)$的单调性;
$(2)$当$a=1$时,直线$y=1$是否为曲线$y=f\left(x\right)$的一条切线?试说明理由.
$(1)$ 答案见解析;
$(2)$ 是,理由见解析
$(1)$${f}'(x)=a-\dfrac{1}{{\rm e}^x}$,
当$a=0$时,$f\left(x\right)=\dfrac{1}{{\rm e}^{x}}$在$\bf R$上单调递减,
$a \lt 0$时,${f}'\left(x\right) \lt 0,f\left(x\right)$在$R$上单调递减;
当$a \gt 0$时,令${f}'(x)=a-\dfrac{1}{{\rm e}^x}=0$得,$x=\ln\dfrac{1}{a}$,
当$x\gt \ln\dfrac{1}{a}$时,${f}'\left(x\right) \gt 0$;当$x\lt \ln\dfrac{1}{a}$时,${f}'\left(x\right) \lt 0$,
所以当$x\gt \ln\dfrac{1}{a}$时,$f\left(x\right)$单调递增;当$x\lt \ln\dfrac{1}{a}$时,$f\left(x\right)$单调递减;
$(2)$若直线$y=1$与曲线$f\left(x\right)$相切,所以由$(1)$得,$a \gt 0$,切点为$\left(\ln\dfrac{1}{a},1\right)$,
所以$a\ln\dfrac{1}{a}+a=1$,
设$g\left(a\right)=-a\ln a+a\left(a \gt 0\right),{g}'\left(a\right)=-\ln a$,
当$a\in \left(0,1\right)$时,${g}'\left(a\right) \gt 0,g\left(a\right)$单调递增;当$a \gt 1$时,${g}'\left(a\right) \lt 0,g\left(a\right)$单调递减,
所以当且仅当$a=1$时,$g\left(a\right)$取得最大值$1$,所以$a=1$,
即$a=1$时,直线$y=1$是曲线$y=f\left(x\right)$的一条切线.
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