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

2012_老新课标卷 (2012·理)

2012 全国 第 12 题 单选题 区分题
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12.(5分)设点 P 在曲线 $\mathrm{y}=\frac{1}{2} \mathrm{e}^{\mathrm{x}}$ 上,点 Q 在曲线 $\mathrm{y}=\ln (2 \mathrm{x})$ 上,则 $|\mathrm{PQ}|$ 最小值为( )

A. $1-\ln 2$
B. $\sqrt{2}(1-\ln 2)$
C. $1+\ln 2$
D. $\sqrt{2}(1+\ln 2)$
参考答案

B

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
导数在研究函数中的作用
核心考法
二次求导构造函数导数法
关键能力
应用单选题
最容易错
定义域忽略端点取等判断错误
难度
区分题
先及格路线 · 导数综合 · 高难题

如果目标是先及格,这道题现在可以先放。

先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。

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 $y=\frac{1}{2} \mathrm{e}^{\mathrm{x}}$ 与函数 $\mathrm{y}=\ln (2 \mathrm{x})$ 互为反函数,图象关于 $\mathrm{y}=\mathrm{x}$ 对称,要求 $|P Q|$ 的最小值,只要求出函数 $y=\frac{1}{2} e^{x}$ 上的点 $P\left(x, \frac{1}{2} e^{x}\right)$ 到直线 $y=x$ 的距离为 $\mathrm{d}=\frac{\left|\frac{1}{2} \mathrm{e}^{\mathrm{x}}-\mathrm{x}\right|}{\sqrt{2}}$ 的最小值,
设 $g(x)=\frac{1}{2} e^{x}-x$ ,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 $y=\frac{1}{2} e^{x}$ 与函数 $y=\ln (2 x)$ 互为反函数,图象关于 $y=x$ 对称,
函数 $y=\frac{1}{2} e^{x}$ 上的点 $P\left(x, \frac{1}{2} e^{x}\right)$ 到直线 $y=x$ 的距离为 $d=\frac{\left|\frac{1}{2} e^{x}-x\right|}{\sqrt{2}}$ ,
设 $g(x)=\frac{1}{2} e^{x}-x(x>0)$ ,则 $g^{\prime}(x)=\frac{1}{2} e^{x}-1$ ,
由 $g^{\prime}(x)=\frac{1}{2} e^{x}-1 \geq 0$ 可得 $x \geq \ln 2$ ,

由 $g^{\prime}(x)=\frac{1}{2} e^{x}-1<0$ 可得 $0<x<\ln 2$ ,
∴ 函数 $g(x)$ 在 $(0, \ln 2)$ 单调递减,在 $[\ln 2,+\infty)$ 单调递增,
∴ 当 $\mathrm{x}=\ln 2$ 时,函数 $\mathrm{g}(\mathrm{x})_{\min }=1-\ln 2$ ,
$\mathrm{d}_{\min }=\frac{1-\ln 2}{\sqrt{2}}$ ,
由图象关于 $y=x$ 对称得:$|P Q|$ 最小值为 $2 d_{\min }=\sqrt{2}(1-\ln 2)$ .
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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