Question

已知函数f（x）=ax-2lnx，a∈R．
（Ⅰ）当a=3时，求函数f（x）在（1，f（1））的切线方程．
（Ⅱ）求函数f（x）的极值．
（Ⅲ）对于曲线上的不同两点P₁（x₁，y₁），P₂（x₂，y₂），如果存在曲线上的点Q（x₀，y₀），且x₁＜x₀＜x₂，使得曲线在点Q处的切线l∥P₁P₂，则称l为弦P₁P₂的伴随切线．当a=2时，已知两点A（1，f（1）），B（e，f（e）），试求弦AB的伴随切线l的方程．

Answer 1

分析：（I）欲求出切线方程，只须求出其斜率即可，故先利用导数求出在x=1处的导函数值，再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率．从而问题解决．
（II）首先对函数求导，使得导函数等于0，解出x的值，分两种情况讨论：当a≤0时，当a＞0时，列表做出函数的极值点，求出极值．
（III）设出切点坐标，根据坐标表示出切线的斜率，然后把切点的横坐标代入到曲线的导函数中得到切线的斜率，根据伴随切线的含义写出弦AB的伴随切线l的方程即可；

解答：解：（I）当a=3时，f（x）=3x-2lnx，则f（1）=3，f′(x)=3-

2

x

∴f'（1）=1
∴切线方程为y-3=x-1即x-y+2=0…（4分）
（Ⅱ）f′(x)=a-

2

x

，x＞0．
当a≤0时，f'（x）＜0，函数f（x）在（0，+∞）内是减函数，∴函数f（x）没有极值．        …（6分）
当a＞0时，令f'（x）=0，得x=

2

a

．
当x变化时，f'（x）与f（x）变化情况如下表：

x	(0， 2 a )	2 a	( 2 a ，+∞)
f'（x）	-	0	+
f（x）	单调递减	极小值	单调递增

∴当x=

2

a

时，f（x）取得极小值f(

2

a

)=2-2ln

2

a

．
综上，当a≤0时，f（x）没有极值；
当a＞0时，f（x）的极小值为2-2ln

2

a

，没有极小值．…（9分）
（Ⅲ）当a=2时，设切点Q（x₀，y₀），则切线l的斜率为f′(x0)=2-

2

x0

，x0∈(1，e)．
弦AB的斜率为kAB=

f(e)-f(1)

e-1

=

2(e-1)-2(1-0)

e-1

=2-

2

e-1

． …（10分）
由已知得，l∥AB，则2-

2

x0

=2-

2

e-1

，解得x₀=e-1，…（12分）
所以，弦AB的伴随切线l的方程为：y=

2e-4

e-1

x+2-2ln(e-1)．…（14分）

点评：本题考查利用导数研究曲线上某点切线方程、函数极值的求法，本题解题的关键是对函数求导，求出导函数等于0时对应的变量的取值，再进行讨论，本题是一个中档题目，这个知识点一般出现在综合题目中．