Question

設(shè)函數(shù)f(x)=ax+

b

x

，曲線(xiàn)y=f（x）在點(diǎn)M(

3

，f(

3

))處的切線(xiàn)方程為2x-3y+2

3

=0．
（Ⅰ）求f（x）的解析式；       
（Ⅱ）求函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間
（Ⅲ）證明：曲線(xiàn)y=f（x）上任一點(diǎn)處的切線(xiàn)與直線(xiàn)x=0和直線(xiàn)y=x所圍成的三角形面積為定值，并求此定值．

Answer 1

分析：（Ⅰ）欲求f（x）的解析式就是求a與b的值，根據(jù)切點(diǎn)在曲線(xiàn)上以及在切點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)為切線(xiàn)的斜率建立關(guān)于a與b的方程組，即可求出所求；       
（Ⅱ）函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間，只需令f′（x）＜0，解得x的取值范圍即為該函數(shù)的減區(qū)間；
（Ⅲ）先設(shè)P（x₀，y₀）為曲線(xiàn)上任一點(diǎn)，然后利用導(dǎo)數(shù)研究在該點(diǎn)處的切線(xiàn)方程，求出與直線(xiàn)x=0和直線(xiàn)y=x的交點(diǎn)坐標(biāo)，表示出圍成的三角形面積，該值與x₀無(wú)關(guān)，即為定值．

解答：解：（Ⅰ）∵切點(diǎn)在切線(xiàn)上∴將點(diǎn)M代入切線(xiàn)方程解得f(

3

)=

4 3

3

，
由f′（x）=a-

b

x2

，
根據(jù)題意得關(guān)于a，b的方程組：

a- b 3 = 2 3 3 a+ b 3 = 4 3 3

，解得：a=1，b=1，
所以f（x）的解析式的解析式為：f(x)=x+

1

x

，
（Ⅱ）由f′（x）=1-

1

x2

（x≠0），
令f′（x）＜0，解得：-1＜x＜0或0＜x＜1，
所以f（x）的單調(diào)減區(qū)間為（-1，0），（0，1）；
（Ⅲ）設(shè)P（x₀，y₀）為曲線(xiàn)上任一點(diǎn)，
由y′=1-

1

x2

知曲線(xiàn)在點(diǎn)P（x₀，y₀）處的切線(xiàn)方程為y-y0=(1-

1

x 2 0

)(x-x0)，
即y-(x0+

1

x0

)=(1-

1

x 2 0

)(x-x0)，
令x=0得y=

2

x0

，從而得切線(xiàn)與直線(xiàn)x=0的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，

2

x0

)，
令y=x得y=x=2x₀，從而得切線(xiàn)與直線(xiàn)y=x的交點(diǎn)坐標(biāo)為（2x₀，2x₀），
所以點(diǎn)P（x₀，y₀）處的切線(xiàn)與直線(xiàn)x=0，y=x所圍成的三角形面積為

1

2

|

2

x0

||2x0|=2．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究曲線(xiàn)在某點(diǎn)的切線(xiàn)方程，以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和圍成圖形的面積，同時(shí)考查了運(yùn)算求解的能力和轉(zhuǎn)化的思想，屬于中檔題．