已知函数f(x)=lnx,g(x)=[1/2]ax2-2x

已知函数f(x)=lnx,g(x)=[1/2]ax2-2x
(Ι)若曲线y=f(x)-g(x)在x=1与x=[1/2]处的切线相互平行,求实数a的值.
(Ⅱ)若函数y=f(x)-g(x)在([1/3],1)上单调递减,求实数a的取值范围.
(Ⅲ)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)的图象C2交于P、Q两点,过线段PQ的中点作X轴的垂线分别交C1、C2于点M、N,判断C1在点M处的切线与C2在点N处的切线是否平行,并证明你的结论.
轻盈露水 1年前 已收到1个回答 举报

同行是你和我 幼苗

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解题思路:(Ι)求出函数的导数,根据导数的几何意义即可求实数a的值.
(Ⅱ)根据函数单调性和导数之间的关系,解y′≤0恒成立,即可求实数a的取值范围.
(Ⅲ)求函数的导数,根据导数的几何意义,即可得到结论.

(Ι)令h(x)=f(x)−g(x)=lnx−
1
2ax2+2x,h′(x)=
1
x−ax+2
依题意,h′(
1
2)=h′(1),解之,a=-2
(Ⅱ) 依题意,h′(x)=
1
x−ax+2≤0,∀x∈(
1
3,1)恒成立,
a≥
1
x2+
2
x,
∵[1/x∈(1,3)∴a≥15
(Ⅲ)∵f′(x)=
1
x,g′(x)=ax−2,
假设有可能平行,
则存在a使f′(
x1+x2
2)=g′(
x1+x2
2),
2
x1+x2=
a
2(x1+x2)−2,

2(x1−x2)
x1+x2=
a
2(x1+x2)(x1−x2)−2(x1−x2)
2(x1−x2)
x1+x2]=(
1
2ax12−2x1)−(
1
2ax22−2x2)lnx1=
1
2ax12−2x1,lnx2=
1
2ax22−2x2,
2(x1−x2)
x1+x2=lnx1-lnx2=ln
x1
x2,
不妨设x1>x2>0,t=
x1
x2>1
2(t−1)
t+1=lnt存在大于1的实根,
φ(t)=
2(t−1)
t+1−lntφ′(t)=
−(t−1)2
t(t+1)2<0,φ(t)是减函数,
∴φ(t)<φ(1)=0,这与存在t>1使φ(t)=0矛盾,
故C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不可能平行.

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

考点点评: 本题主要考查导数的应用,根据函数单调性和导数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.

1年前

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