已知函数f(x)=-x2+ax+lnx+b.

已知函数f(x)=-x2+ax+lnx+b.
(Ⅰ)若函数f(x)在x=1处的切线方程为y=2,求a、b的值;
(Ⅱ)若a=1,函数f(x)的图象能否总在直线y=b+1的下方?若能,请加以证明;若不能,请说明理由.
人淡如菊78 1年前 已收到1个回答 举报

zhhx101 幼苗

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解题思路:(I)根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=1处的导数,得到切线的斜率为0,以及切点在函数f(x)的图象上,建立方程组,解之即可求出a与b的值;
(II)先确定函数的定义域然后求导数fˊ(x),求出f′(x)=0的值,再讨论满足f′(x)=0的点附近的导数的符号的变化情况,来确定极值,f(x)只有一个极大值,故它为最大值,欲使函数f(x)的图象总在直线y=b+1的下方,只需f(x)max<b+1即可.

(Ⅰ)∵f(x)=-x2+ax+lnx+b
∴f′(x)=−2x+a+
1
x=
−2x2+ax+1
x(2分)
∵函数f(x)在x=1处的切线方程为y=2,


f(1)=2
f′(1)=0,即

−1+a+b=2
−2+a+1=0,⇒

a=1
b=2(4分)
(Ⅱ)当a=1时,f(x)=-x2+x+lnx+b,定义域为(0,+∞)(5分)
f′(x)=−2x+1+
1
x=
−2x2+x+1
x=
−(x−1)(2x+1)
x(6分)
令f′(x)=0,得x=1或x=−
1
2(舍去)
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0
当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
(8分)
∴f(x)在x=1处取极大值(9分)
又f(x)只有一个极大值,故它为最大值
∴f(x)max=f(1)=b(10分)
∵f(1)=b<b+1,即f(x)max<b+1
∴函数f(x)的图象总在直线y=b+1的下方(12分)

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极值.

考点点评: 本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及利用导数研究函数的极值等基础题知识,考查运算求解能力,属于基础题.

1年前

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