函數(shù)f(x)=1-ax2(a>0,x>0),該函數(shù)圖象在點P(x,1-ax2) 處的切線為l,設(shè)切線l 分別交x 軸和y 軸于兩點M和N.
(1)將△MON (O 為坐標原點)的面積S 表示為x 的函數(shù)S(x);
(2)若在x=1處,S(x)取得最小值,求此時a的值及S(x)的最小值;
(3)若記M點的坐標為M(m,0),函數(shù)y=f(x) 的圖象與x軸交于點T(t,0),則m與t的大小關(guān)系如何?證明你的結(jié)論.
【答案】
分析:(1)根據(jù)道說的幾何意義可得函數(shù)圖象在點P(x
,1-ax
2) 處的切線的斜率為f
′(x
)=-2ax
再由點斜式寫出切線方程然后根據(jù)題意易得M,N的坐標再根據(jù)面積公式
即可得解.
(2)在第一問的基礎(chǔ)上可利用
判斷出s(x
)的單調(diào)性然后根據(jù)單調(diào)性可得出S(x
)的最小值以及取得最小值時a的值.
(3)求出t的值結(jié)合(1)得m=
再結(jié)合t的值將m拆成和的形式在利用基本不等式進行放縮即可得解.
解答:解:(1)∵f(x)=1-ax
2(a>0,x>0)
∴f
′(x)=-2ax
∴f
′(x
)=-2ax
∴函數(shù)圖象在點P(x
,1-ax
2) 處的切線為y-(1-ax
2)=-2ax
(x-x
)即y=-2ax
x+1+ax
2∴M(
,0),N(0.1+ax
2)
∴
=
(2)令
則
∴當0<x
<
時s
′(x
)<0則s(x
)單調(diào)遞減
當
時s
′(x
)>0則s(x
)單調(diào)遞增
∴
=1 時,面積最小此時
(3)由題意知t=
又∵m=
=
=
∴m≥t
點評:本題主要考查了導數(shù)的應(yīng)用.解題的關(guān)鍵是第一問要知道在某一點出切線的斜率即為在這一點處的導數(shù),而第二問要利用導數(shù)判斷函數(shù)S(x
)的單調(diào)性進而求其最小值,第三問關(guān)鍵是將m拆成和的形式在利用基本不等式進行放縮.