设 $l$ 为曲线 $C:y=\dfrac{\ln{x}}{x}$ 在点 $(1,0)$ 处的切线.
【难度】
【出处】
2013年高考北京卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    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
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 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
  1. 求 $l$ 的方程;
    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
    $l$ 的方程为 $y=x-1$
    解析
    因为$$ y'=\dfrac {1-\ln x}{x^2},$$所以 $l$ 的斜率为$$y|_{x=1}=1,$$故 $l$ 的方程为 $y=x-1$.
  2. 证明:除切点 $(1,0)$ 之外,曲线 $C$ 在直线 $l$ 的下方.
    标注
    • 题型
      >
      不等式
      >
      恒成立与存在性问题
    • 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
    答案
    解析
    即证明 $\dfrac {\ln x}{x}\leqslant x-1$,等号当且仅当 $x=1$ 时取得.
    设 $f(x)=x-1-\dfrac{\ln{x}}{x}$,$x>0$.
    因为$$f'(x)=\dfrac {x^2+\ln x-1}{x^2},$$令 $g(x)=x^2+\ln x-1$,则$$g'(x)=2x+\dfrac 1x>0,$$所以 $f(x)$ 在 $(0,1)$ 上单调递减,在 $(1,+\infty)$ 上单调递增,故$$f(x)\geqslant f(1)=0.$$因此,当 $x\ne 1$ 时,$f(x)>0$ 恒成立,命题得证.
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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