定义在(0,+∞)上的三个函数f(x)、g(x)、h(x),已知f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-a,且g(x)在x=1处取得极值.
(1)求a的值及h(x)的单调区间;
(2)求证:当1<x<e2时,恒有x<;
(3)把h(x)对应的曲线C1向上平移6个单位后得到曲线C2,求C2与g(x)对应曲线C3的交点的个数,并说明道理.
网友回答
解:(1)由题意:g(x)=x2-af(x)=x2-alnx
g'(1)=2-a=0,∴a=2
而h(x)=x-2,h'(x)=1-,
令h'(x)=1->0? 得? x>1,所以 h(x)在(1,+∞)上位增函数
令h'(x)=1-<0? 得? 0<x<1,h(x)在(0,1)上为减函数.
(2)∵1<x<e2∴0<lnx<2,∴2-lnx>0,
欲证:x<.只需证:x[2-f(x)]<2+f(x),即证:f(x)>
记k(x)=f(x)-=lnx-
∴k'(x)=
∴当x>1时,k'(x)>0∴k(x)在[1,+∞)上为增函数
∴k(x)>k(1)=0,∴k(x)>0
即lnx->0,∴lnx>
∴结论成立
(3)由(1)知:g(x)=x2-2lnx,h(x)=x-2
∴C2对应表达式为
∴问题转化为求函数g(x)=x2-2lnx与交点的个数
即方程:的根的个数
即:
设,h3(x)=-x2+x+6,
∴当x∈(0,4)时,h2′(x)<0,h2(x)为减函数
当x∈(4,+∞)时,h2′(x)>0,h2(x)为增函数
而h3(x)=-x2+x+6的图象开口向下的抛物线
∴h3(x)与h2(x)的大致图象如图:
∴h3(x)与h2(x)的交点个数为2个,即C2与C3的交点个数为2个.
解析分析:(1)表示出函数g(x)后对其进行求导,将x=1代入导数g'(x)即可得到