函数图像存在互相垂直的两条切线(函数图像上不存在互相垂直的切线)

函数图像存在互相垂直的两条切线(函数图像上不存在互相垂直的切线)

首页维修大全综合更新时间:2024-05-06 11:26:18

函数图像存在互相垂直的两条切线

要使函数图像存在互相垂直的两条切线,函数必须具有两个相交的极值点。这是因为在极值点处,函数图像的斜率为零,而两个相交的极值点会导致两条切线的斜率互为相反数,从而垂直。

因此,函数必须具有至少两个极值点,且这两个极值点必须相交。这样,函数图像上就会存在互相垂直的两条切线。

存在。存在两条互相垂直的切线的意思是导数的范围内存在两个值。

分析 (1)求出f(x)的导数,配方,可得导数非负,即可判断不存在;

(2)由于f(x)在[a,+∞)上有零点,则f(x)在[a,+∞)上的最小值小于等于0.求出f(x)的导数,极值点,讨论a的范围,解不等式,求并集即可得到所求a的范围.

解答 解:(1)当a=2时,f(x)=ex(x2+2x+2),

导数为f′(x)=ex(x2+4x+4)=ex(x+2)2≥0,

对任意的x1,x2∈R,均有f′(x1)f′(x2)≥0,

故函数y=f(x)的图象上不存在两条相互垂直的切线;

(2)由于f(x)在[a,+∞)上有零点,则f(x)在[a,+∞)上的最小值小于等于0.

由f′(x)=ex(x+2)(x+a),令f′(x)=0,可得x=-2或-a.

当-a≤-2时,即a≥2时,f′(x)>0对x∈[a,+∞)成立,均有f(x)在[a,+∞)递增,

此时f(x)的最小值为f(a)=ea(a2+a2+a)≤ea,

解得-1≤a≤

1

2

12,不成立;

当-a>-2即a<2时,

①若a≥0,f′(x)>0对x∈[a,+∞)成立,均有f(x)在[a,+∞)递增,

此时f(x)的最小值为f(a)=ea(a2+a2+a)≤ea,

解得-1≤a≤

1

2

12,即为0≤a≤

1

2

12;

②若a<0,若a≥-2,f′(x)<0对x∈(a,-a)成立,f′(x)>0对x∈[-a,+∞)成立,

则f(x)在(a,-a)递减,在[-a,+∞)递增,

此时f(x)的最小值为f(-a),且f(-a)=e-a(a2-a2+a)=e-a•a≤ea,解得-2≤a<0

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