(2014•安阳一模)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2+x,a∈R.

1个回答

  • 解题思路:(1)求出函数φ(x)=f(x)-g(x)的表达式,求函数的导数,利用在其定义域内是单调增函数,等价为φ′(x)≥0,解不等式即可求a的取值范围;

    (2)求出函数的切线方程,集合条件建立方程关系即可得到结论.

    (1)因为f(x)=lnx,g(x)=ax2+x,a∈R,

    所以φ(x)=f(x)-g(x)=lnx+ax2+x,函数的定义域为(0,+∞),

    要使φ(x)在其定义域内是单调增函数,

    则φ′(x)≥0恒成立,

    即ϕ′(x)=

    1

    x−2ax−1=−

    2ax2+x−1

    x≥0,(x>0),

    只需要2ax2+x-1≤0,即2a≤

    1

    x2−

    1

    x=(

    1

    x−

    1

    2)2−

    1

    4,

    所以a≤−

    1

    8.

    (2)因为ϕ′(x)=

    1

    x−2ax−1.

    所以切线l的方程为y=(−4a−

    1

    2)(x−4)+ln2−4a−2.

    令h(x)=lnx−ax2−x−[(−4a−

    1

    2)(x−2)+ln2−4a−2],

    则h(2)=0.h′(x)=

    1

    x−2ax+4a−

    1

    2=−

    2ax2−(4a−

    1

    2)−1

    x.

    若a=0,则h′(x)=

    2−x

    2x,

    当x∈(0,2)时,h′(x)>0;

    x∈(2,+∞)时,h′(x)<0,

    所以h(x)≤h(2)=0,c1,c2在直线同侧,l不合题意;

    若a≠0,h′=−

    2a(x−2)(x+

    1

    4a)

    x,

    若a=−

    1

    8,h′=

    (

    x

    2−1)2

    x≥0,h(x)是单调增函数,

    当x∈(2,+∞)时,h(x)>h(2)=0;

    当x∈(0,2)时,h(x)<h(2)=0,符合题意;

    若a<−

    1

    8,当x∈(−

    1

    4a,2)时,h′(x)<0,h′(x)>h(2)=0,

    当x∈(2,+∞)时,h′(x)>0,h′(x)>h(2)=0,不合题意;

    若−

    1

    8<a<0,当x∈(2,−

    1

    4a)时,h′(x)<0,h(x)<h(2)=0,

    当x∈(0,2)时,h′(x)>0,h(x)<h(2)=0,不合题意;

    若a>0,当x∈(

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题主要考查导数的应用,根据函数单调性和导数之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.