已知函数 $f\left( x \right) = x - a\ln x \left(a \in {\mathbb{R}}\right)$.
【难度】
【出处】
2013年高考福建卷(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
  • 题型
    >
    微积分初步
  • 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极值
  • 知识点
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    微积分初步
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    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
    >
    导数问题中的技巧
    >
    参数的讨论
  • 题型
    >
    微积分初步
  1. 当 $a = 2$ 时,求曲线 $y = f\left( x \right)$ 在点 $A\left( {1,f\left( 1 \right)} \right)$ 处的切线方程;
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的切线
    • 题型
      >
      微积分初步
    答案
    $x + y - 2 = 0$.
    解析
    本题考查利用导数求曲线的切线方程问题,求出切点和切点处的导数值即可.当 $a = 2$ 时,\[\begin{split}f\left(x\right) &= x - 2\ln x,\\ f'\left( x \right) &= 1 - \dfrac{2}{x}\left( {x > 0} \right),\end{split}\]因而\[\begin{split}f\left(1\right) &= 1,\\ f'\left( 1 \right) &= - 1,\end{split}\]所以曲线 $y = f\left( x \right)$ 在点 $A\left( {1,f\left( 1 \right)} \right)$ 处的切线方程为\[y - 1 = - \left( {x - 1} \right),\]即\[x + y - 2 = 0.\]
  2. 求函数 $f\left( x \right)$ 的极值.
    标注
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的极值
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的单调性
    • 知识点
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      微积分初步
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      导数问题中的技巧
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      参数的讨论
    • 题型
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      微积分初步
    答案
    当 $a \leqslant 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 无极值;
    当 $a > 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 在 $x = a$ 处取得极小值 $a - a\ln a$,无极大值.
    解析
    本题考查利用导数求函数极值问题,根据导数的正负判断出函数的单调性即可.由\[f'\left( x \right) = 1 - \dfrac{a}{x} = \dfrac{x - a}{x},x > 0\]知:
    ① 当 $a \leqslant 0$ 时,$f'\left( x \right) > 0$,函数 $f\left(x\right)$ 为 $\left( {0, + \infty } \right)$ 上是增函数,函数 $f\left(x\right)$ 无极值.
    ② 当 $a > 0$ 时,由 $f'\left( x \right) = 0$,解得 $x = a$.
    又当 $x \in \left( {0,a} \right)$ 时,$f'\left( x \right) < 0$,$f\left(x\right)$ 单调递减;
    当 $x \in \left( {a, + \infty } \right)$ 时,$f'\left( x \right) > 0$,$f\left(x\right)$ 单调递增,
    从而函数 $f\left(x\right)$ 在 $x = a$ 处取得极小值,且极小值为\[f\left( a \right) = a - a\ln a,\]无极大值.
    综上,当 $a \leqslant 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 无极值;
    当 $a > 0$ 时,函数 $f\left(x\right)$ 在 $x = a$ 处取得极小值 $a - a\ln a$,无极大值.
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
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