Question

已知函數(shù)f（x）=lnax-（a≠0）
（Ⅰ）求此函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及最值
（Ⅱ）求證：對于任意正整數(shù)n均有1+…+，其中e為自然對數(shù)的底數(shù)；
（Ⅲ）當a=1時，是否存在過點（1，-1）的直線與函數(shù)y=f（x）的圖象相切？若存在，有多少條？若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）求導數(shù)，對a進行討論，確定函數(shù)f（x）的定義域，可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及最值；
（Ⅱ）取a=2，證明（x＞0），取x=1，2，3…，n，即可證得結(jié)論；
（Ⅲ）假設(shè)存在這樣的切線，確定切線方程，將切點坐標代入，再構(gòu)建函數(shù)，利用函數(shù)在其定義域上的單調(diào)性，即可的符合條件的切線．
解答：（Ⅰ）解：由題意．      …（1分）
當a＞0時，函數(shù)f（x）的定義域為（0，+∞），此時函數(shù)在（0，a）上是減函數(shù)，在（a，+∞）上是增函數(shù)，
故，無最大值． …（3分）
當a＜0時，函數(shù)f（x）的定義域為（-∞，0），此時函數(shù)在（-∞，a）上是減函數(shù)，在（a，0）上是增函數(shù)，
故，無最大值．…（5分）
（Ⅱ）證明：取a=2，由（Ⅰ）可知：，
故，∴，（x＞0）
取x=1，2，3…，n，則．…（10分）
（Ⅲ）解：假設(shè)存在這樣的切線，設(shè)其中一個切點T（），
∴切線方程：y+1=，將點T坐標代入得：ln，
即ln，…①
設(shè)g（x）=lnx+，則．
∵x＞0，∴g（x）在區(qū)間（0，1），（2．+∞）上是增函數(shù)，在區(qū)間（1，2）上是減函數(shù)，
故g（x）_極大值=g（1）=1＞0，g（x）_極小值=g（2）=ln2+．
又，（也可以求等等）
注意到g（x）在其定義域上的單調(diào)性，知g（x）=0僅在內(nèi)有且僅有一根
方程①有且僅有一解，故符合條件的切線有且僅有一條．…（15分）
點評：本題考查導數(shù)知識的運用，考查函數(shù)的單調(diào)性與最值，考查不等式的證明，考查曲線的切線方程，考查學生分析解決問題的能力，難度大．