已知函数f(x)=lnx-ax+1,a∈R是常数.(1)求函数y=f(x)的图象在点P(1,f(1))处的切线l的方程,

2024-11-22 03:31:10
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回答1:

(1)f(1)=-a+1,
k1=f′(1)=1-a,所以切线l的方程为
y-f(1)=k1×(x-1),即y=(1-a)x
作F(x)=f(x)-(1-a)x=lnx-x+1,x>0,则

x (0,1) 1 (1,+∞)
F′(x) + 0 -
F(x) 最大值
F′(x)=
1
x
-1=
1
x
(1-x),解F′(x)=0得x=1.
所以任意x>0且x≠1,F(x)<0,f(x)<(1-a)x,
即函数y=f(x)(x≠1)的图象在直线l的下方.
(2)令y=0,即lnx=ax-1,画图可知
当a≤0时,直线y=ax-1与y=lnx的图象有且只有一个交点,即一个零点;
当a>0时,设直线y=ax-1与y=lnx切于点(x0,lnx0),切线斜率为k=
1
x0

∴切线方程为y-lnx0=
1
x0
(x-x0),把(0,-1)代入上式可得x0=1,k=1
∴当0<a<1时,直线y=ax-1与y=lnx有两个交点,即两个零点;
当a=1时直线y=ax-1与y=lnx相切于一点,即一个零点;
当a>1时直线y=ax-1与y=lnx没有交点,即无零点.
综上可知,当a>1时,f(x)无零点;当a=1或a≤0时,f(x)有且仅有一个零点;
当0<a<1时,f(x)有两个零点.