设 $f\left( x \right) = a{\left( {x - 5} \right)^2} + 6\ln x$,其中 $a \in {\mathbb{R}}$,曲线 $y = f\left( x \right)$ 在点 $\left( {1,f\left( 1 \right)} \right)$ 处的切线与 $y$ 轴相交于点 $\left( {0,6} \right)$.
【难度】
【出处】
2013年高考重庆卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的切线
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
  1. 确定 $a$ 的值;
    标注
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的切线
    答案
    $\dfrac{1}{2}$.
    解析
    本题考查导数的几何意义,结合条件求出切线即可.因为 $f\left( x \right)=a{{\left( x-5 \right)}^{2}}+6\ln x$,故\[f'\left( x \right)=2a\left( x-5 \right)+\frac{6}{x}.\]令 $x=1$,得\[f\left( 1 \right)=16a,f'\left( 1 \right)=6-8a,\]所以曲线 $y=f\left( x \right)$ 在点 $\left( 1,f\left( 1 \right) \right)$ 处的切线方程为\[y-16a=\left( 6-8a \right)\left( x-1 \right).\]由点 $\left( 0,6 \right)$ 在切线上可得 $6-16a=8a-6$,故\[a=\dfrac{1}{2}.\]
  2. 求函数 $f\left( x \right)$ 的单调区间与极值.
    标注
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的单调性
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的最值
    答案
    故 $f\left( x \right)$ 在 $\left( 0,2 \right) , \left( 3,+\infty \right)$ 上为增函数;在 $\left( 2,3 \right)$ 上为减函数.
    $f\left( x \right)$ 在 $x=2$ 处取得极大值 $f\left( 2 \right)=\dfrac{9}{2}+6\ln 2$,在 $x=3$ 处取得极小值 $f\left( 3 \right)=2+6\ln 3$.
    解析
    本题考查利用导数研究函数单调性与极值的相关知识.由(1)知,\[\begin{split}f\left( x \right)&=\frac{1}{2}{{\left( x-5 \right)}^{2}}+6\ln x\left( x>0 \right), \\ f'\left( x \right)&=x-5+\frac{6}{x}=\frac{\left( x-2 \right)\left( x-3 \right)}{x}.\end{split}\]令 $f'\left( x \right)=0$,解得\[{{x}_{1}}=2,{{x}_{2}}=3.\]当 $0<x<2$ 或 $x>3$ 时,\[f'\left( x \right)>0,\]故 $f\left( x \right)$ 在 $\left( 0,2 \right) , \left( 3,+\infty \right)$ 上为增函数;
    当 $2<x<3$ 时,\[f'\left( x \right)<0,\]故 $f\left( x \right)$ 在 $\left( 2,3 \right)$ 上为减函数.
    由此可知,$f\left( x \right)$ 在 $x=2$ 处取得极大值$f\left( 2 \right)=\dfrac{9}{2}+6\ln 2$,在 $x=3$ 处取得极小值 $f\left( 3 \right)=2+6\ln 3$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.108105s