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设曲线y=ex在点A(x0.y1)处的切线为l1.曲线y=(1-x)e-x在点B(x0.y2)处的切线为l2.若存在.使得l1⊥l2.求实数a的取值范围.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:55:42分类:高中数学题库

设曲线y=(ax-1)ex在点A(x0,y1)处的切线为l1,曲线y=(1-x)e-x在点B(x0,y2)处的切线为l2,若存在数学公式,使得l1⊥l2,求实数a的取值范围.在线课程解:函数y=(ax-1)ex的导数为y′=(ax+a-1)ex
∴l1的斜率为k1=(ax0+a-1)ex0
函数y=(1-x)e-x的导数为y′=(x-2)e-x
∴l2的斜率为k2=(x0-2)e-x0
由题设有k1•k2=-1从而有(ax0+a-1)ex0•(x0-2)e-x0=-1
∴a(x02-x0-2)=x0-3
∵x0∈[0,]得到x02-x0-2≠0,所以a=
又a′=,令导数大于0得1<x0<5,
故a=在(0,1)是减函数,在(1,)上是增函数,
x0=0时取得最大值为=
x0=1时取得最小值为1.
∴1≤a≤
故实数a的取值范围为:1≤a≤
分析:根据曲线方程分别求出导函数,把A和B的横坐标x0分别代入到相应的导函数中求出切线l1和切线为l2的斜率,然后根据两条切线互相垂直得到斜率乘积为-1,列出关于等式由x0∈[0,]解出a=,然后根据为减函数求出其值域即可得到a的取值范围.
点评:本题是一道综合题,考查学生会利用导数求切线的斜率,会求函数的值域,以及直线的一般式方程与直线的垂直关系.