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设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线y=1−1x(x>0)上,则|PQ|的最小值为(  )

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/13 17:53:21
设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线y=1−
1
x
(x>0)
设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线y=1−1x(x>0)上,则|PQ|的最小值为(  )
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+
1
x,
f′(x)=
1
x−
1
x2=
x−1
x2,
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-
1
x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-
1
x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-
1
x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2×
1

12+12=
2.
故选D.