这道高中导数题求解有困难,能帮我看看吗?

(1)为了证明有且仅有两条y1与y2相切,并求出一条y1的斜率,我们可以按照以下步骤进行推导: 第一步,根据题目已知信息$f(x)=e^x$和函数平移性质,我们可以得到$y2=f(x+1)=e^{x+1}$。 第二步,设切点为$(x_0, y_0)$,由于$y2=e^{x+1}$,我们可以求出其导数$y'=e^{x+1}$。于是在切点$(x_0, y_0)$处,$y2$的斜率为$e^{x_0+1}$。 第三步,由于直线$y1=kx+2$与曲线$y2=e^{x+1}$在切点$(x_0, y_0)$处相切,根据函数在某点处的导数等于该点的切线斜率,我们有$e^{x_0+1}=k$。 第四步,同时,由于切点$(x_0, y_0)$同时在直线$y1=kx+2$和曲线$y2=e^{x+1}$上,我们有$y_0=kx_0+2$和$y_0=e^{x_0+1}$。将两个$y_0$的表达式相等,我们得到$kx_0+2=e^{x_0+1}$。 第五步,将第三步得到的$k=e^{x_0+1}$代入第四步的等式中,我们得到$e^{x_0+1}x_0+2=e^{x_0+1}$。解这个方程,我们得到$x_0=0$。 第六步,将$x_0=0$代入第三步得到的$k=e^{x_0+1}$中,我们得到$k=e^1=e$。 第七步,由于我们已经找到了一个切点$(0, e)$,并且知道斜率$k=e$,我们可以确定存在两条切线,因为对于不同的$x_1$,我们可以得到不同的切点,从而得到不同的切线。 因此,我们证明了有且仅有两条y1与y2相切,并且其中一条的斜率为$e$。 (2)(i)为了求实数m的取值范围,我们可以按照以下步骤进行推导: 第一步,根据题目已知信息$f(x)=e^x$和对数函数的性质,我们可以将不等式$f(-lnx1)+f(lnx2)≥ln(x2/x1)+m$转化为$e^{-lnx1}+e^{lnx2}≥ln(x2/x1)+m$。 第二步,进一步化简第一步的不等式,我们得到$\frac{1}{x1}+x2≥ln(x2/x1)+m$。 第三步,设$g(x)=x+\frac{1}{x}$,我们需要找到$g(x)$在$(0, +\infty)$上的最小值。根据导数与函数单调性的关系,我们可以求出$g(x)$的导数$g'(x)=1-\frac{1}{x^2}$。 第四步,令$g'(x)=0$,解得$x=1$。当$x \in (0,1)$时,$g'(x)<0$,即$g(x)$在$(0,1)$上单调递减;当$x \in (1, +\infty)$时,$g'(x)>0$,即$g(x)$在$(1, +\infty)$上单调递增。因此,$g(x)$在$x=1$处取得最小值,即$g_{min}=g(1)=2$。 第五步,由于对于所有的$x1, x2 \in (0, +\infty)$,不等式$f(-lnx1)+f(lnx2)≥ln(x2/x1)+m$恒成立,所以我们有$m \leq g_{min}=2$。 因此,实数m的取值范围是$(-\infty, 2]$。 (ii)为了找到满足等式$lnx=(x-1)/a$的$a$的存在性,我们可以按照以下步骤进行推导: 第一步,设$h(x)=lnx-\frac{x-1}{a}$,我们需要找到$h(x)$在$(1, +\infty)$上的零点。 第二步,求出$h(x)$的导数$h'(x)=\frac{1}{x}-\frac{1}{a}=\frac{a-x}{ax}$。 第三步,由于$a \in (1, +\infty)$且$x \in (1, +\infty)$,我们有$h'(x)<0$,即$h(x)$在$(1, +\infty)$上单调递减。 第四步,由于$h(x)$在$(1, +\infty)$上单调递减,所以$h(x)$在$(1, +\infty)$上至多有一个零点。 第五步,计算$h(1)=ln1-\frac{1-1}{a}=0$,我们发现$x=1$是$h(x)$的零点。 因此,存在$a \in (1, +\infty)$使得等式$lnx=(x-1)/a$成立。

1 个回答

阿丫

当然可以帮你看看,不过你得先把题目内容发给我呀。