已知函数f(x)=lnx+x2.

已知函数f(x)=lnx+x2
(Ⅰ)若函数g(x)=f(x)-ax在定义域内为增函数,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)设F(x)=2f(x)-3x2-kx(k∈R),若函数F(x)存在两个零点m,n(0<m<n),且满足2x0=m+n,问:函数F(x)在(x0,F(x0))处的切线能否平行于x轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由.
weiyihe119 1年前 已收到1个回答 举报

高梨帮紫 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据题意写出g(x)再求导数,由题意知g′(x)≥0,x∈(0,+∞)恒成立,转化为a≤2x+[1/x],再利用基本不等式求右边的最小值,即可求得实数a的取值范围;
(Ⅱ)先假设F(x)在(x0,F(x0))的切线平行于x轴,其中F(x)=2lnx-x2-kx.结合题意列出方程组,利用换元法导数研究单调性,证出ln[m/n]<
2(
m
n
−1)
m
n
+1
在(0,1)上成立,从而出现与题设矛盾,说明原假设不成立.由此即可得到函数F(x)在(x0,F(x0))处的切线不能平行于x轴.

(Ⅰ)∵g(x)=f(x)-ax=lnx+x2-ax,∴g′(x)=[1/x]+2x-a
由题意知,g′(x)≥0,x∈(0,+∞)恒成立,即a≤(2x+[1/x])min
又x>0,2x+[1/x]≥2
2,当且仅当x=

2
2时等号成立
故(2x+[1/x])min=2
2,所以a≤2
2
(Ⅱ)设F(x)在(x0,F(x0))的切线平行于x轴,其中F(x)=2lnx-x2-kx
结合题意,有

2lnm−m2−km=0…①
2lnn−n2−kn=0…②
m+n=2x0…③

2
x0−2x0−k=0…④
①-②得2ln

点评:
本题考点: 函数的单调性与导数的关系;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题给出含有对数符号的基本初等函数函数,讨论了函数的单调性并探索函数图象的切线问题,着重考查了导数的几何意义和利用导数研究函数的单调性等知识,属于中档题.

1年前

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