已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax+a−1x+1(a∈R),F(x)=f(x)-g(x).

已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax+
a−1
x
+1
(a∈R),F(x)=f(x)-g(x).
(1)是否存在实数a,使以F(x)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≤1恒成立?
(2)当a≤[1/2]时,讨论F(x)的单调性.
amestisn 1年前 已收到1个回答 举报

K68K68 幼苗

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解题思路:(1)求导函数,以F(x)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≤1恒成立,等价于F′(x)=−
ax2−x+1−a
x2
≤1
(x>0)恒成立,分类讨论,可得结论;
(2)求导函数,分类讨论,利用导数的正负,即可得到F(x)的单调性.

(1)F(x)=f(x)-g(x)=lnx−ax−
a−1
x−1
∵以F(x)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≤1恒成立,
∴F′(x)=−
ax2−x+1−a
x2≤1(x>0)恒成立,
∴(a+1)x2-x-(a-1)≥0①在x>0时恒成立.
当a≤-1时,①在x>0时不恒成立
a<-1时,△=4a2-3,设u(x)=(a+1)x2-x-(a-1),则

a+1>0
△<0或

a+1>0
△>0
u(0)=1−a≥0
x=−
−1
2(a+1)<0
∴−

3
2<a<

3
2;
(2)F′(x)=−
ax2−x+1−a
x2(x>0)
令h(x)=ax2-x+1-a(x>0)
当a=0时,h(x)=1-x,x∈(0,1)时,h′(x)>0;x∈[1,+∞)时,h′(x)≤0
∴F(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是[1,+∞);

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

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性,考查分类讨论是数学思想,属于中档题.

1年前

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