已知函数f(x)=[1/2x2+alnx,g(x)=(a+1)x.

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)当切点不知时,需要设切点,然后分别代入f(x),f′(x) 解得;

    (Ⅱ)求参数的取值范围.转化为利用导数求最值问题.

    (Ⅰ)设切点为P(x0,y0)(x0>0),由题意得:

    f′(x0)=a+1

    f(x0)=(a+1)x0,即

    x0+

    a

    x0=a+1 (1)

    1

    2

    x20+alnx0=(a+1)x 0(2),

    由(1)解得x0=1或

    x 0=a.

    将x0=1代入(2)得:a=−

    1

    2.

    x 0=a代入(2)得:lna=

    a

    2+1 (3),

    设h(x)=(

    x

    2+1)−lnx,则h′(x)=

    x−2

    2x,

    ∴h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,h(x)最小值=h(2)=2-ln2>0,

    ∴方程(3)无实数解.

    ∴a=−

    1

    2.

    (Ⅱ)由f(x)≤g(x)得:a(x−lnx)≥

    1

    2x2−x(4),

    由(x−lnx)′=

    x−1

    x知:x-lnx在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

    ∴x-lnx的最小值为1-ln1=1>0,

    ∴不等式(4)可化为:a≥

    1

    2x2−x

    x−lnx;

    设t(x)=

    1

    2x2−x

    x−lnx,x∈[

    1

    e,e],

    ∴t′(x)=

    (x−1)(x−lnx)−(1−

    1

    x)(

    1

    2x2−x)

    (x−lnx)2=

    (x−1)(

    1

    2x+1−lnx)

    (x−lnx)2

    当x∈(1,e]时,x−1>0,由(I)知

    1

    2x+1−lnx>0,

    ∴以t'(x)>0;

    当x∈[

    1

    e,1)时,x−1<0,由(I)知

    1

    2x+1−lnx>0,

    ∴以t'(x)<0;

    ∴以t(x)在[

    1

    e, 1]上单调递减,在[1,e]上单调递增,

    ∴t(x)最大值=max{t(

    1

    e), t(e)},

    又t(

    1

    e)=

    1−2e

    2e(e+1),t(e)=

    e2−2e

    2(e−1),t(

    1

    e)−t(e)=

    e(−e3+e2+3)−1

    2e(e+1)(e−1),

    又e=2.718…,

    ∴-e3+e2+3<0,

    ∴t(x)最大值= t(e)=

    e2−2e

    2(e−1),

    ∴当x∈[

    1

    e,e]时,f(x)≤g(x)恒成立时实数a的取值范围是[

    e2−2e

    2(e−1), +∞).

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本题考查了函数的切线方程,利用导数求最值得问题,培养了转化思想,方程思想.