(13 分)设 I 为曲线 C: y = ln x x 在…——2013 高考数学第 18 题答案解析

2013_北京卷 (2013·理)

2013 北京 第 18 题 解答题 区分题
2013_北京卷 (2013·理)

18.(13 分)设 I 为曲线 C: $\mathrm{y}=\frac{\ln \mathrm{x}}{\mathrm{x}}$ 在点 $(1,0)$ 处的切线.
(I)求 $I$ 的方程;
(II)证明:除切点 $(1,0)$ 之外,曲线 C 在直线 $l$ 的下方.

完整解析 · 逐步详解

【考点】6E:利用导数研究函数的最值; 6 H :利用导数研究曲线上某点切线方程。

【专题】53:导数的综合应用.

【分析】(I)求出切点处切线斜率,代入代入点斜式方程,可以求解;
(II)利用导数分析函数的单调性,进而分析出函数图象的形状,可得结论.
【解答】解:(I )$\because y=\frac{\ln x}{x}$
$\therefore \mathrm{y}^{\prime}=\frac{1-\ln \mathrm{x}}{\mathrm{x}^{2}}$
$\therefore \mathrm{l}$ 的斜率 $\mathrm{k}=\left.\mathrm{y}^{\prime}\right|_{\mathrm{x}=1}=1$
$\therefore \mathrm{I}$ 的方程为 $\mathrm{y}=\mathrm{x}-1$
证明:(II)令 $f(x)=x(x-1)-\ln x,(x>0)$
曲线 C 在直线 $l$ 的下方,即 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\mathrm{x}(\mathrm{x}-1)-\ln \mathrm{x}>0$ ,
则 $f^{\prime}(x)=2 x-1-\frac{1}{x}=\frac{(2 x+1)(x-1)}{x}$
$\therefore f(x)$ 在 $(0,1)$ 上单调递减,在 $(1,+\infty)$ 上单调递增,又 $f(1)=0$
$\therefore x \in(0,1)$ 时,$f(x)>0$ ,即 $\frac{\ln x}{x}$x \in(1,+\infty)$ 时,$f(x)>0$ ,即 $\frac{\ln x}{x}即除切点( 1,0 )之外,曲线 C 在直线 $l$ 的下方
【点评】本题考查的知识点是导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性,是导数的综合应用,难度中档。

✅ 来源:2013年 · 北京 · 2013_北京卷 (2013·理) · 第 18 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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