设函数 $f(x)=x^2-\ln x$,$g(x)=x-1$,直线 $y=m$ 分别交曲线 $y=f(x)$ 和 $y=g(x)$ 于点 $P,Q$,则 $|PQ|$ 的最小值为 \((\qquad)\)
A: $1$
B: $2$
C: $3$
D: $4$
【难度】
【出处】
2017年北京大学优特(U-Test)数学测试试题
【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最值
【答案】
A
【解析】
设 $P$ 点的横坐标为 $a$,$Q$ 点的横坐标为 $b$,则\[a^2-\ln a=b-1=m,\]于是\[|PQ|=|b-a|=|a^2-\ln a+1-a|,\]设 $\varphi(a)=a^2-\ln a+1-a$,则\[\varphi'(a)=2a-\dfrac 1a-1=\dfrac{(2a+1)(a-1)}{a},\]于是当 $a=1$ 时该函数取得极小值,亦为最小值\[\varphi(1)=1,\]因此所求 $|PQ|$ 的最小值为 $1$.
题目 答案 解析 备注
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