已知函数f(x)=,g(x)=clnx+b,且x=是函数y=f(x)的极值点.(Ⅰ)当b=-2时,求a的值,讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)当b∈R时,函数y=f(x

发布时间:2020-07-31 18:27:48

已知函数f(x)=,g(x)=clnx+b,且x=是函数y=f(x)的极值点.
(Ⅰ)当b=-2时,求a的值,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当b∈R时,函数y=f(x)-m有两个零点,求实数m的取值范围.
(Ⅲ)是否存在这样的直线l,同时满足:
①l是函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线
②l与函数y=g(x)?的图象相切于点P(x0,y0),x0∈[e-1,e],如果存在,求实数b的取值范围;不存在,请说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)x>0时,f(x)=(x2-2ax)ex,∴f'(x)=(2x-2a)ex+(x2-2ax)ex=[x2+2(1-a)x-2a]ex(1分)
由已知得,,∴,解得a=1.(2分)
∴f(x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex.
当时,f'(x)<0,当时,f'(x)>0.又f(0)=0,(3分)
当b=1时,f(x)在(-∞,0),上单调递增,在上单调递减.(4分)
(Ⅱ)由(1)知,当时,f(x)单调递减,
当,f(x)单调递增,.(2分)
要使函数y=f(x)-m有两个零点,则函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点.
①当b>0时,m=0或;(3分)
②当b=0时,;(4分)
③当(5分)
(Ⅲ)假设存在,x>0时,f9x)=(x2-2x)ex,∴f'(x)=(x2-2)ex
∴f(2)=0,f'(2)=2e2
函数f(x)的图象在点(2,f(2)处的切线l的方程为:y=2e2(x-2)(1分)
直线l与函数g(x)的图象相切于点P(m,n)m∈[e-1,e],
∴n=clnm+b,g'(x)=,所以切线l的斜率为g'(m)=
所以切线l的方程为y-n=(x-m)
即l的方程为:y=x-c+b+clnm(2分)
得?
得b=2e2(m-mlnm-2)其中m∈[e-1,e](3分)
记h(m)=2e2(m-mlnm-2)(其中m∈[e-1,e]
∴h'(m)=2e2(1-(lnm+1))=-2e2lnm
令h'(m)=0?m=1(4分)

m(e-1,1)1(1,e)h'(m)+0-h(m)极大值-2e2又h(e)=-4e2,h(e-1)=4e-4e2>-4e2.
∵m∈[e-1,e],∴h(m)∈[-4e2,-2e2]

所以实数b的取值范围的集合:{b|-4e2≤b≤-2e2}(5分)
解析分析:(Ⅰ)先求出其导函数,利用x=是函数y=f(x)的极值点对应,求出a的值,进而求出函数f(x)的单调性;(Ⅱ)函数y=f(x)-m有两个零点,转化为函数y=f(x)的图象与直线y=m有两个不同的交点,利用导函数求出函数y=f(x)的单调区间,画出草图,结合图象即可求出实数m的取值范围.(Ⅲ)利用导函数分别求出两个函数的切线方程,利用方程相等,对应项系数相等即可求出关于实数b的等式,再借助于其导函数即可求出实数b的取值范围.(注意范围限制).

点评:本题第一问主要研究利用导数研究函数的单调性.利用导数研究函数的单调性时,一般结论是:导数大于0对应区间为原函数的递增区间;导数小于0对应区间为原函数的递减区间.
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