题目
(3)曲线 =(x)^2 与曲线 =aln x(aneq 0) 相切,则a等于 ()-|||-(A)4e (B) 3e (C) 2e (D) e
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查导数的几何意义及曲线切线条件的应用,需要学生理解两曲线相切的条件是函数值相等且导数相等。
解题核心思路:
- 设切点坐标为$(x, y)$,根据两曲线方程联立得$x^2 = a \ln x$。
- 对两曲线分别求导,令导数相等得$2x = \frac{a}{x}$,解出$a = 2x^2$。
- 将$a = 2x^2$代入原方程,解关于$x$的方程,最终求出$a$的值。
破题关键点:
- 联立方程时注意消元,将问题转化为关于$x$的方程求解。
- 对数方程的求解需熟练掌握指数与对数的转换关系。
设两曲线的切点为$(x, y)$,则该点满足以下两个条件:
1. 函数值相等
由$y = x^2$和$y = a \ln x$得:
$x^2 = a \ln x \quad \text{(1)}$
2. 导数相等
对两曲线分别求导:
- $y = x^2$的导数为$y' = 2x$
- $y = a \ln x$的导数为$y' = \frac{a}{x}$
令导数相等:
$2x = \frac{a}{x} \quad \text{(2)}$
3. 联立方程求解
由方程(2)得:
$a = 2x^2 \quad \text{(3)}$
将(3)代入(1):
$x^2 = (2x^2) \ln x$
两边同除以$x^2$($x \neq 0$):
$1 = 2 \ln x$
解得:
$\ln x = \frac{1}{2} \implies x = e^{\frac{1}{2}} = \sqrt{e}$
将$x = \sqrt{e}$代入(3):
$a = 2 (\sqrt{e})^2 = 2e$
结论:$a = 2e$,对应选项C。