(本小题满分 13 分) 已知函数 f(x)=x-a ln…——2013 高考数学第 17 题答案解析

2013_退役省自主命题 (2013·理)

2013 全国 第 17 题 解答题 区分题
2013_退役省自主命题 (2013·理)

17.(本小题满分 13 分)
已知函数 $f(x)=x-a \ln x(a \in R)$
(1)当 $a=2$ 时,求曲线 $y=f(x)$ 在点 $A(1, f(1))$ 处的切线方程;
(2)求函数 $f(x)$ 的极值

参考答案(1) =1, f^{\prime}(1)=-1$, $\therefore y=f(x)$ 在点 $A(1, f(1))$ 处的切线方程为 $y-1=-(x-1)$,即 $x+y-2=0$. (II)由 $f^{\prime}(x)=1-\frac{a}{x}=\frac{x-a}{x}, x>0$ 可知: ①当 $a \leq 0$ 时,$f^{\prime}(x)>0$,函数 $f(x)$ 为 $(0,+\infty)$ 上的增函数,函数 $f(x) 无极值; (2) 当 $a>0$ 时,由 $f^{\prime}(x)=0$,解得 $x=a$; $\because x \in(0, a)$ 时,$f^{\prime}(x)<0, x \in(a,+\infty)$ 时,$f^{\prime}(x)>0$ $\therefore f(x)$ 在 $x=a$ 处取得极小值,且极小值为 $f(a)=a-a \ln a$,无极大值. 综上:当 $a \leq 0$ 时,函数 $f(x)$ 无极值 当 $a>0$ 时,函数 $f(x)$ 在 $x=a$ 处取得极小值 $a-a \ln a$,无极大值.

完整解析 · 逐步详解

[答案]函数 $f(x)$ 的定义域为 $(0,+\infty), f^{\prime}(x)=1-\frac{a}{x}$.
(I)当 $a=2$ 时,$f(x)=x-2 \ln x, f^{\prime}(x)=1-\frac{2}{x}(x>0), \therefore f①=1, f^{\prime}(1)=-1$,

$\therefore y=f(x)$ 在点 $A(1, f(1))$ 处的切线方程为 $y-1=-(x-1)$,即 $x+y-2=0$.
(II)由 $f^{\prime}(x)=1-\frac{a}{x}=\frac{x-a}{x}, x>0$ 可知:
①当 $a \leq 0$ 时,$f^{\prime}(x)>0$,函数 $f(x)$ 为 $(0,+\infty)$ 上的增函数,函数 $f(x)$ 无极值;
②当 $a>0$ 时,由 $f^{\prime}(x)=0$,解得 $x=a$;
$\because x \in(0, a)$ 时,$f^{\prime}(x)<0, x \in(a,+\infty)$ 时,$f^{\prime}(x)>0$
$\therefore f(x)$ 在 $x=a$ 处取得极小值,且极小值为 $f(a)=a-a \ln a$,无极大值.
综上:当 $a \leq 0$ 时,函数 $f(x)$ 无极值
当 $a>0$ 时,函数 $f(x)$ 在 $x=a$ 处取得极小值 $a-a \ln a$,无极大值.
[解析]此题考查的是㖩基本的函数切线问题及对极值含参情况的讨论,所以导数公式必需牢记,对于参数的讨论找到一个合理的分类标准做到不重不漏即可,可这往往又是学生最容易出现问题的地方。
[ 考点定位]本题主要考查函数与导数、不等式的基础。注意对参数的分类讨论,属于函数中的简单题。

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