解答题已知函数,g(x)=(a+1)x-4.(Ⅰ)当a=-2时,求函数f(x)在(1,

发布时间:2020-07-09 01:32:50

解答题已知函数,g(x)=(a+1)x-4.
(Ⅰ)当a=-2时,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)是否存在实数a(a>1),使得对任意的,恒有f(x)<g(x)成立?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.(注:e为自然对数的底数.)

网友回答

解:(Ⅰ),(x>0).????????????…(3分)
∵,∴切点为,切线斜率k=f'(1)=-1.
∴f(x)在(1,f(1))处的切线方程为2x+2y-3=0.??????????????????…(6分)
(Ⅱ)f(x)<g(x)在上恒成立,也就是h(x)=f(x)-g(x)在上的最大值小于0.
令h(x)=f(x)-g(x)=,
则h'(x)=(x>0).?????…(9分)
(1)若a≥e,则当时,h'(x)>0,h(x)单调递增;
当x∈[1,e]时,h'(x)<0,h(x)单调递减.
∴h(x)的最大值为,∴.?????????????????????…(11分)
(2)若1<a<e,则当时,h'(x)>0,h(x)单调递增;
当x∈[1,a]时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
当x∈[a,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增.
∴h(x)的最大值为max{h(1),h(e)},从而.?????????????????…(13分)
其中,由h(1)<0,得,这与1<a<e矛盾.
综合(1)(2)可知:当时,对任意的,恒有f(x)<g(x)成立.…(15分)解析分析:(I)先对函数求导,然后可求y=f(x)在(1,f(1))处的切线斜率,即可求出切线方程(II)构造函数h(x)=f(x)-g(x),由题意可得h(x)在上的最大值小于0.利用导数可判断h(x)的单调性,进而可求h(x)的最大值,即可点评:本题考查了导数与极值之间的关系,导数几何意义的应用,以及函数与不等式之间的相互转化,体现了转化思想及分类讨论思想的应用.
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