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已知a为常数 a∈R 函数f(x)=x2+ax-lnx g(x)=ex.(其中e是自然对数的底数)(

时间:2023-07-25 19:29:16

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已知a为常数 a∈R 函数f(x)=x2+ax-lnx g(x)=ex.(其中e是自然对数的底数)(

问题补充:

已知a为常数,a∈R,函数f(x)=x2+ax-lnx,g(x)=ex.(其中e是自然对数的底数)

(Ⅰ)过坐标原点O作曲线y=f(x)的切线,设切点为P(x0,y0),求证:x0=1;

(Ⅱ)令,若函数F(x)在区间(0,1]上是单调函数,求a的取值范围.

答案:

解:(I)(x>0).??…(2分)

所以切线的斜率,

整理得.…(4分)

显然,x0=1是这个方程的解,又因为y=x2+lnx-1在(0,+∞)上是增函数,

所以方程x2+lnx-1=0有唯一实数解.故x0=1.…(6分)

(Ⅱ),.…(8分)

设,则.

易知h(x)在(0,1]上是减函数,从而h(x)≥h(1)=2-a.???…(10分)

(1)当2-a≥0,即a≤2时,h(x)≥0,h(x)在区间(0,1)上是增函数.

∵h(1)=0,∴h(x)≤0在(0,1]上恒成立,即F(x)≤0在(0,1]上恒成立.

∴F(x)在区间(0,1]上是减函数.

所以,a≤2满足题意.????????????…(12分)

(2)当2-a<0,即a>2时,设函数h(x)的唯一零点为x0,

则h(x)在(0,x0)上递增,在(x0,1)上递减.又∵h(1)=0,∴h(x0)>0.

又∵h(e-a)=-e-2a+(2-a)e-a+a-ea+lne-a<0,

∴h(x)在(0,1)内有唯一一个零点x,

当x∈(0,x)时,h(x)<0,当x∈(x,1)时,h(x)>0.

从而F(x)在(0,x)递减,在(x,1)递增,与在区间(0,1]上是单调函数矛盾.

∴a>2不合题意.

综合(1)(2)得,a≤2.???????????…(15分)

解析分析:(I)先对函数求导,,可得切线的斜率,即,由x0=1是方程的解,且y=x2+lnx-1在(0,+∞)上是增函数,可证(Ⅱ)由,,先研究函数,则.由h(x)在(0,1]上是减函数,可得h(x)≥h(1)=2-a,通过研究2-a的正负可判断h(x)的单调性,进而可得函数F(x)的单调性,可求

点评:考查学生利用导数研究函数的单调能力,函数单调性的判定,以及导数的运算,试题具有一定的综合性.

已知a为常数 a∈R 函数f(x)=x2+ax-lnx g(x)=ex.(其中e是自然对数的底数)(Ⅰ)过坐标原点O作曲线y=f(x)的切线 设切点为P(x0 y0)

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