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2022年高考数学天津20

  2022-12-16 20:39:18  

(15分)已知abR,函数f(x)=exasinxg(x)=bx
(1)求函数y=f(x)(0f(0))处的切线方程;
(2)若y=f(x)y=g(x)有公共点.
(ⅰ)当a=0时,求b的取值范围;
(ⅱ)求证:a2+b2>e
分析:(1)利用导数的几何意义及直线的斜截式方程即可求解;
(2)(ⅰ)将y=f(x)y=g(x)有公共点转化为b=exx(0,+)上有解,再构造函数h(x)=exx(x>0),接着利用导数求出h(x)的值域,从而得b的取值范围;
(ⅱ)令交点的横坐标为x0,则ex0=asinx0+bx0,再利用柯西不等式及结论:x>0时,x>sinxex>exex>x+1放缩即可证明.
解:(1)f(x)=exasinxf(x)=exacosx
f(0)=1f(0)=1a
函数y=f(x)(0,1)处的切线方程为y=(1a)x+1
(2)(ⅰ)a=0f(x)=ex,又y=f(x)y=g(x)有公共点,
方程f(x)=g(x)有解,
ex=bx有解,显然x0
b=exx(0,+)上有解,
h(x)=exx(x>0)
h(x)=ex(2x1)2xx
x(0,12)时,h(x)<0;当x(12+)时,h(x)>0
h(x)(0,12)上单调递减,在(12+)上单调递增,
h(x)min=h(12)=2e,且当x0时,h(x)+;当x+时,h(x)+
h(x)[2e+)
b的范围为[2e+)
(ⅱ)证明:令交点的横坐标为x0,则ex0=asinx0+bx0
由柯西不等式可得e2x0=(asinx0+bx0)2(a2+b2)(sin2x0+x0)
a2+b2e2x0sin2x0+x0
又易证x>0时,x>sinxex>exex>x+1
e2x0sin2x0+x0=ex0ex0sin2x0+x0>ex0(x0+1)x20+x0=e
a2+b2>e
点评:本题考查导数的几何意义及直线的斜截式方程,将方程有解转化为函数值域,柯西不等式,常见不等式的结论,属中档题.
 

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