设函数f(x)=a2x2(a>0),g(x)=blnx.(1)将函数y=f(x)图象向右平移一个单位即可得到函数y=φ(x)的图象,试写出y=φ(x)的解析式及值域;

发布时间:2020-07-31 22:39:55

设函数f(x)=a2x2(a>0),g(x)=blnx.
(1)将函数y=f(x)图象向右平移一个单位即可得到函数y=φ(x)的图象,试写出y=φ(x)的解析式及值域;
(2)关于x的不等式(x-1)2>f(x)的解集中的整数恰有3个,求实数a的取值范围;
(3)对于函数f(x)与g(x)定义域上的任意实数x,若存在常数k,m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m都成立,则称直线y=kx+m为函数f(x)与g(x)的“分界线”.设,b=e,试探究f(x)与g(x)是否存在“分界线”?若存在,求出“分界线”的方程;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)由题意可得 φ(x)=a2 (x-1)2 ,值域为[0,+∞).??…(2分)
(2)不等式(x-1)2>f(x)的解集中的整数恰有3个,
等价于(1-a2) x2-2x+1>0 恰有三个整数解,故 1-a2<0,即 a>1,∴(1-a2) x2-2x+1=[((1-a)x-1][(1+a)x-1]>0,
所以 ,又因为 ,
所以 ,解之得? .??…(6分)
(3)设F(x)=f(x)-g(x)=?x2-elnx,则 F′(x)=x-=.
所以当 0<x<?时,F′(x)>0;当 x>?时,F′(x)<0.
因此 x=?时,F(x) 取得最小值0,
则 f(x)与g(x)的图象在x= 处有公共点 (,).???…(8分)
设f(x)与g(x)存在“分界线”,方程为 y-=k(x-),即 y=kx+-k,
由 f(x)≥kx+-k,对x∈R恒成立,
则 x2-2kx-e+2k≥0 在x∈R恒成立.
所以△=4k2-4(2k-e)=4≤0成立,因此 k=.…(10分)
下面证明 g(x)≤-?(x>0)恒成立.
设G(x)=elnx-x+,则 G′(x)==.
所以当? 0<x< 时,G′(x)>0;当? x> 时,G′(x)<0.
因此 x= 时,G(x)取得最大值0,则 g(x)≤- (x>0)成立.
故所求“分界线”方程为:y=-.            …(14分)
解析分析:(1)由函数图象的变换可得 φ(x)=a2 (x-1)2 ,值域为[0,+∞). (2)由题意可得(1-a2) x2-2x+1>0 恰有三个整数解,故 1-a2<0,再由(1-a2) x2-2x+1>0,求得实数a的取值范围.(3)设F(x)=f(x)-g(x)= x2-elnx,利用导数知识判断单调性,求出 x= 时,F(x) 取得最小值0.设f(x)与g(x)存在“分界线”,方程为 y=kx+-k,由 f(x)≥kx+-k,对x∈R恒成立,求得k=.再利用导数证明g(x)≤- (x>0)恒成立,从而得到所求“分界线”方程.

点评:本题主要考查平移,值域,解整式和分式不等式,切线方程的求法,导数知识判断单调性及其应用,存在性,以及探索、等价转化和推理证明能力,解决综合问题的能力.
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