已知f(x)=2x-x2,g(x)=logax(a>0且a≠1)
(I)过P(0,2)作曲线y=f(x)的切线,求切线方程;
(II)设h(x)=f(x)-g(x)在定义域上为减函数,且其导函数y=h′(x)存在零点,求实数a的值.
网友回答
解:(I)∵f(0)=0,∴P(0,2)不在曲线y=f(x)上,设切点为Q(x0,y0),
∵f′(x)=2-x,∴k=f′(x0)=2-x0,且y0=f(x0)=2x0-,
∴切线方程为:y-2x0+=(2-x0)(x-x0),即y=(2-x0)x+,
∵(0,2)在切线上,代入可得:x0=±2,
∴切线方程为y=2或y=4x+2;
(II)h(x)=2x-x2-logax在(0,+∞)递减,
∴h′(x)=2-x-≤0在x>0恒成立,
∵x>0,∴≥2x-x2在x>0恒成立,
由x>0,得到2x-x2∈(-∞,1],∴≥1,即0<lna≤1①,
又h′(x)=2-x-存在零点,即方程lna?x2-2lna?x+1=0有正根,
∴△=4ln2a-4lna≥0,∴lna≥1或lna<0②,
由①②,得lna=1,∴a=e.
解析分析:(I)把点P的坐标代入f(x)中,判断得到点P不在曲线y=f(x)上,然后设出切点坐标,求出f(x)的导函数,把横坐标代入导函数中求出的函数值即为切线方程的斜率,把切点横坐标代入f(x)中得到切点的纵坐标,确定出切点坐标,根据切点坐标和斜率写出切线方程即可;(II)由h(x)在x大于0是减函数,得到导函数小于等于0恒成立,由x大于0得到≥2x-x2在x>0恒成立,利用x的范围求出2x-x2的最大值,进而得到大于等于求出的最大值,化简后得到一个关系式,记作①,又导函数y=h′(x)存在零点,得到lna?x2-2lna?x+1=0有正根,即根的判别式大于等于0,,列出关于lna的不等式,求出不等式的解集,记作②,由①②即可得到lna的值,进而得到a的值.
点评:此题考查学生会利用导数求曲线上过某点切线方程的斜率,会根据导函数的正负判断函数的增减性,掌握不等式恒成立时满足的条件,是一道中档题.