解答题已知函数f(x)=lnx,(a为常数),若直线l与y=f(x)和y=g(x)的图象都相切,且l与y=f(x)的图象相切于定点P(1,f(1)).
(1)求直线l的方程及a的值;
(2)当k∈R时,讨论关于x的方程f(x2+1)-g(x)=k的实数解的个数.
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解:(1),∴f'(1)=1.∴切点为(1,0).
∴l的解析式为y=x-1.(2分)
又l与y=g(x)相切,
∴
△=(-2)2-4(2a+2)=0(5分)
(2)令
∴(7分)
令h'(x)=0?x1=0,x2,3=±1.
x(-∞,-1)-1(-1,0)0(0,1)1(1,+∞)h'(x)+0-+-h(x)↗极大值ln2↘极小值↗极大值ln2↘1°k∈(ln2,+∞)时,方程无解.
2°当k=ln2时,方程有2解.
3°当,方程有4解
.4°当时,方程有3解.
5°当时,方程有2解.(13分)解析分析:(1)先利用导数求出函数f(x)=lnx在定点P(1,f(1))处的切线斜率,从而得到直线l的方程,再根据直线l与y=g(x)相切,联立方程组,消去y,根据△=0可求出a的值;(2)令h(x)=f(x2+1)-g(x),然后利用导数研究函数的单调性,得到函数的极值,画出草图,讨论k的取值范围,从而判别方程f(x2+1)-g(x)=k的实数解的个数.点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及利用导数研究函数的极值,同时考查了画图能力以及分类讨论的数学思想,属于中档题.