已知函数f(x)=lnx与g(x)=kx+b(k,b∈R)的图象交于P,Q两点,曲线y=f(x)在P,Q两点处的切线交于

1个回答

  • (Ⅰ)设h(x)=f(x)-g(x)=lnx-ex+3(x>0),

    则 h′(x)=

    1

    x -e=-

    e

    x (x-

    1

    e ) ,----(1分)

    当 0<x<

    1

    e 时,h′(x)>0,此时函数h(x)为增函数;

    当 x>

    1

    e 时,h′(x)<0,此时函数h(x)为减函数.

    所以函数h(x)的增区间为 (0,

    1

    e ) ,减区间为 (

    1

    e ,+∞) .

    ∴ x=

    1

    e 时,f(x)-g(x)的最大值为 h(

    1

    e )=-1-1+3=1 ;----(4分)

    (Ⅱ)设过点A的直线l与函数f(x)=lnx切于点(x 0,lnx 0),则其斜率 k=

    1

    x 0 ,

    故切线 l:y-ln x 0 =

    1

    x 0 (x- x 0 ) ,

    将点 A(

    e

    e-1 ,

    1

    e-1 ) 代入直线l方程得:

    1

    e-1 -ln x 0 =

    1

    x 0 (

    e

    e-1 - x 0 ) ,

    e-1

    e ln x 0 +

    1

    x 0 -1=0 ,----(7分)

    设 v(x)=

    e-1

    e lnx+

    1

    x -1(x>0) ,则 v′(x)=

    e-1

    ex -

    1

    x 2 =

    e-1

    e x 2 (x-

    e

    e-1 ) ,

    当 0<x<

    e

    e-1 时,v′(x)<0,函数v(x)为增函数;

    当 x>

    e

    e-1 时,v′(x)>0,函数v(x)为减函数.

    故方程v(x)=0至多有两个实根,----(10分)

    又v(1)=v(e)=0,所以方程v(x)=0的两个实根为1和e,

    故P(1,0),Q(e,1),

    所以 k=

    1

    e-1 ,b=

    1

    1-e 为所求.----(12分)