解答题设函数f(x)=x2,g(x)=mlnx(m>0),已知f(x)与g(x)有且仅

发布时间:2020-07-09 01:25:01

解答题设函数f(x)=x2,g(x)=mlnx(m>0),已知f(x)与g(x)有且仅有一个公共点.
(1)求m的值;
(2)对于函数h(x)=ax+b(a,b∈R),若存在a,b,使得关于x的不等式g(x)≤h(x)≤f(x)+1对于g(x)定义域上的任意实数x恒成立,求a的最小值以及对应的h(x)的解析式.

网友回答

解:(1)令f(x)=g(x),即x2=mlnx(x>0),
可得,设,
则,
令p'(x)=0,得.
当时,p'(x)>0,p(x)递增;
当时,p'(x)<0,p(x)递减.
考虑到x∈(0,1]时,
时,;时,.
考虑到m>0,故,因此m=2e.…(4分)
(2)由(1)知,g(x)=2elnx.
g(x)≤h(x)≤f(x)+1,可知a>0.??????…(6分)
(ⅰ)由h(x)≤f(x)+1对x∈(0,+∞)恒成立,
即x2-ax-b+1≥0对x∈(0,+∞)恒成立,
所以△=(-a)2-4(-b+1)≤0,
解得①.…(8分)
(ⅱ)由g(x)≤h(x)对x∈(0,+∞)恒成立,
即2elnx-ax-b≤0对x∈(0,+∞)恒成立,
设G(x)=2elnx-ax-b,x∈(0,+∞),
则,
令G'(x)=0,得.
当时,G'(x)>0,G(x)递增;
当时,G'(x)<0,G(x)递减.
故,
则须,即得②.
由①②得③.???????????????…(10分)
存在a,b,使得③成立的充要条件是:
不等式④有解.…(12分)
不等式④可化为,
即,
令,则有-t2+2elnt+1≥0,
设φ(t)=-t2+2elnt+1,
则,
可知φ(t)在上递增,上递减.
又φ(1)=0,,
φ(e)=-e2+2elne+1=-e2+2e+1<0,
所以φ(t)=-t2+2elnt+1在区间内存在一个零点t0,
故不等式-t2+2elnt+1≥0的解为1≤t≤t0,
即,得2≤a≤2t0.
因此a的最小值为2,代入③得0≤b≤0,故b=0,
对应的h(x)的解析式为h(x)=2x.????????…(16分)解析分析:(1)令x2=mlnx(x>0),得,设,令p'(x)=0,得.再结合函数的单调性,能求出m的值.(2)由g(x)=2elnx.g(x)≤h(x)≤f(x)+1,可知a>0.(ⅰ)由x2-ax-b+1≥0对x∈(0,+∞)恒成立,知△=(-a)2-4(-b+1)≤0,解得.(ⅱ)由2elnx-ax-b≤0对x∈(0,+∞)恒成立,设G(x)=2elnx-ax-b,x∈(0,+∞),利用导数解得得.由此能求出对应的h(x)的解析式.点评:本题考查利用导数求函数在闭区间上的最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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