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设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线manfen5.com 满分网上,则|PQ|的最小值为( )
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求两个曲线上不同两点的距离的最小值,显然没法利用两点间的距离公式计算,可结合函数y=ex上的点关于y=x的对称点在其反函数的图象上把问题转化为求曲线y=lnx上的点与上的点到直线y=x的距离之和最小问题,而与y=x平行的直线同时与曲线y=lnx和切于同一点(1,0),所以PQ的距离的最小值为(1,0)点到直线y=x距离的2倍. 【解析】 如图, 因为y=ex的反函数是y=lnx,两个函数的图象关于直线y=x对称, 所以曲线y=ex上的点P到直线y=x的距离等于在曲线y=lnx上的对称点P′到直线y=x的距离. 设函数f(x)=lnx-1+, =, 当0<x<1时,f′(x)0,所以函数f(x)在(0,+∞)上有最小值f(1)=0, 则当x>0时,除(1,0)点外函数y=lnx的图象恒在y=1-的上方,在(1,0)处两曲线相切. 求曲线y=ex上的点P与曲线y=1-上的点Q的距离的最小值,可看作是求曲线y=lnx上的点P′与Q点 到直线y=x的距离的最小值的和,而函数y=lnx与y=1-在x=1时的导数都是1,说明与直线y=x平行的直线 与两曲线切于同一点(1,0)则PQ的距离的最小值为(1,0)点到直线y=x距离的2倍, 所以|PQ|的最小值为. 故选D.
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