(5分)设点P在曲线 y = 1 2 e ^ x 上,点Q…——2012 高考数学第 12 题答案解析

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2012 全国 第 12 题 解答题 区分题
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12.(5分)设点P在曲线 $y = \frac { 1 } { 2 } e ^ { x }$ 上,点Q在曲线 ${ \mathsf { y } } { = } { \mathsf { l n } } \ ( 2 { \mathsf { x } } )$ 上,则 $| \mathsf { P Q } |$ 最小值为(  )A $1 - \ln 2$ B $\sqrt { 2 } \left( 1 - 1 { \mathrm { n } } 2 \right)$ C $1 + 1 { \mathsf n } 2$ D. $\sqrt { 2 } \left( 1 { + } 1 { \mathrm { n } } 2 \right)$

参考答案

B

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这道题真正考什么?

关键能力
导数与函数
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

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完整解析 · 逐步详解

【考点】4R:反函数;IT:点到直线的距离公式

【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程

【分析】由于函数 $\mathbf { y } = \frac { 1 } { 2 } \varepsilon ^ { \mathbf { x } }$ 与函数 $y = 1 n ( 2 x )$ 互为反函数,图象关于y=x对称,要求 $| \mathsf { P Q } |$ 的最小值,只要求出函数 $\mathbf { y } = \frac { 1 } { 2 } \rho ^ { \mathbf { x } }$ 上的点 $\mathsf { P } ( \mathbf { x } , \ \frac { 1 } { 2 } , \mathsf { e } ^ { \mathbf { x } } )$ 到直线y=x的距离为 $d = \frac { \vert \frac { 1 } { 2 } e ^ { x } - x \vert } { \sqrt { 2 } }$ 的最小值,

设g $( \textsf { x } ) = \frac { 1 } { 2 } \mathtt { e } ^ { \mathtt { x } } - \mathtt { x }$ ,利用导数可求函数g(x)的单调性,进而可求g(x)的最小值,即可求

【解答】解:∵函数 $\boldsymbol { \mathrm { y } } = \frac { 1 } { 2 } \boldsymbol { \mathrm { e } } ^ { \boldsymbol { \mathrm { x } } _ { - } }$ 与函数y=ln(2x)互为反函数,图象关于y=x对称,
函数 $\mathbf { y } = \frac { 1 } { 2 } \rho ^ { \mathbf { x } }$ 上的点 $\mathsf { P } ( \mathbf { x } , \mathrm { ~ } \frac { 1 } { 2 } \bar { \mathsf { e } } ^ { \mathbf { x } } )$ 到直线y=x的距离为 $d = \frac { \vert \frac { 1 } { 2 } e ^ { x } - x \vert } { \sqrt { 2 } } ,$
设g $( \textsf { x } ) = \frac { 1 } { 2 } \mathtt { e } ^ { \textsf { x } } - \mathtt { x } ^ { \textsf { ( x > 0 ) } }$ ,则 $\tt { g ^ { ' } } ( \mathbf { x } ) \mathrm { = } \frac { 1 } { 2 } \tt { e ^ { \frac { x } { \mu } } - 1 }$
由 $\tt { g } ^ { \prime } ( \tt { x } ) = \frac { 1 } { 2 } \tt { e } ^ { \tt { x } } - 1 2 0$ 可得 $\cdot x = \ln 2$

由 $\texttt { g } ^ { ' } ( \texttt { x } ) = \frac { 1 } { 2 } \texttt { e } ^ { \texttt { x } } - 1 < 0$ 可得 $0 < x < \mathsf { I n } 2$

∴函数g(x)在(0,ln2)单调递减,在 $[ \ln 2 , + \infty )$ 单调递增,

∴当x=ln2时,函数 $\mathbf { \dot { g } } ( \mathbf { \dot { x } } ) _ { \mathbf { \dot { \mathsf { m i n } } } } = 1 - \mathsf { I n } 2$

$$ \mathrm { d } _ { \mathrm { \scriptsize { m i n } } } = \frac { 1 - 1 { \mathrm { n } } 2 } { \sqrt { 2 } } , $$

由图象关于y=x对称得:|PQ|最小值为 $2 \mathrm { d } _ { \mathrm { m i n } } = \sqrt { 2 } ( 1 - \mathrm { l n } 2 )$

故选:B

【点评】本题主要考查了点到直线的距离公式的应用,注意本题解法中的转化思想的应用,根据互为反函数的对称性把所求的点点距离转化为点线距离,构造很好

二.填空题:本大题共4小题,每小题5分

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