題目 Problem (2) 令 nnn 為任意正整數。當 a=(2a)‾a=\underline{\quad(2a)\quad}a=(2a) 時,曲線 y=axny=ax^ny=axn 與 y=lnxy=\ln xy=lnx 相切,且此時切點為 (2b)‾\underline{\quad(2b)\quad}(2b)。 解答 解法一 思路 展開 相切要求函數值和導數值在同一個正數 xxx 都相等;先以導數條件解出切點,再回代求 aaa。 答題過程 展開 設切點橫座標為 x>0x>0x>0。相切時 axn=lnx,anxn−1=1x.ax^n=\ln x,\qquad an x^{n-1}=\frac1x.axn=lnx,anxn−1=x1. 第二式乘上 xxx 得 anxn=1anx^n=1anxn=1,配合第一式可得 nlnx=1,x=e1/n.n\ln x=1,\qquad x=e^{1/n}.nlnx=1,x=e1/n. 再回代得 (2a)=1ne,(2b)=(e1/n,1n).\boxed{(2a)=\frac1{ne},\qquad(2b)=\left(e^{1/n},\frac1n\right)}.(2a)=ne1,(2b)=(e1/n,n1).