解题思路:(1)先根据导数的几何意义求出函数在x=1处的导数,得到切线的斜率,再利用点斜式方程求出切线方程,最后将切线方程与
g(x)=
1
2
x
2
+mx+
7
2
(m<0)
联立方程组,使方程组只有一解,利用判别式建立等量关系,求出m即可;
(2)先求出h(x)的解析式,根据极值与最值的求解方法,将f(x)的各极值与其端点的函数值比较,其中最大的一个就是最大值;
(3)f(a+b)-f(2a)=ln(a+b)-ln2a=ln[a+b/2a]=ln(1+[b−a/2a]).由(2)知当x∈(-1,0)时,h(x)<h(0)由ln(1+x)<x,
ln(1+[b−a/2a])<[b−a/2a]即可得出f(a+b)-f(2a)<[b−a/2a].
(1)∵f′(x)=
1
x,∴f'(1)=1.
∴直线l的斜率为1,且与函数f(x)的图象的切点坐标为(1,0).
∴直线l的方程为y=x-1.(2分)
又∵直线l与函数y=g(x)的图象相切,
∴方程组
y=x−1
y=
1
2x2+mx+
7
2有一解.
由上述方程消去y,并整理得x2+2(m-1)x+9=0①
依题意,方程①有两个相等的实数根,
∴△=[2(m-1)]2-4×9=0
解之,得m=4或m=-2
∵m<0,∴m=-2.(5分)
(2)由(1)可知 g(x)=
1
2x2−2x+
7
2,
∴g'(x)=x-2∴h(x)=ln(x+1)-x+2(x>-1).(6分)
∴h′(x)=
1
x+1−1=
−x
x+1.(7分)
∴当x∈(-1,0)时,h'(x)>0,当x∈(0,+∞)时,h'(x)<0.
∴当x=0时,h(x)取最大值,其最大值为2,
(3)f(a+b)-f(2a)=ln(a+b)-ln2a=ln[a+b/2a]=ln(1+[b−a/2a]).
∵0<b<a,∴-a,∴−
1
2<
b−a
2a<0.
由(2)知当x∈(-1,0)时,h(x)<h(0)∴当x∈(-1,0)时,ln(1+x)<x,
ln(1+[b−a/2a])<[b−a/2a]
.∴f(a+b)-f(2a)<[b−a/2a]
点评:
本题考点: 函数与方程的综合运用;利用导数求闭区间上函数的最值;不等式的证明.
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,以及利用导数求闭区间上函数的最值等基础题知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查化归与转化思想,属于基础题.