已知函数f(x)=lnx+x2.(Ⅰ)若函数g(x)=f(x)-ax在定义域内为增函数,求实数a的取值范围;(Ⅱ)设F(x)=2f(x)-3x2-kx(k∈R),若函

发布时间:2020-07-31 18:28:27

已知函数f(x)=lnx+x2.
(Ⅰ)若函数g(x)=f(x)-ax在定义域内为增函数,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)设F(x)=2f(x)-3x2-kx(k∈R),若函数F(x)存在两个零点m,n(0<m<n),且满足2x0=m+n,问:函数F(x)在(x0,F(x0))处的切线能否平行于x轴?若能,求出该切线方程;若不能,请说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)∵g(x)=f(x)-ax=lnx+x2-ax,∴g′(x)=+2x-a
由题意知,g′(x)≥0,x∈(0,+∞)恒成立,即a≤(2x+)min
又x>0,2x+≥,当且仅当x=时等号成立
故(2x+)min=,所以a≤
(Ⅱ)设F(x)在(x0,F(x0))的切线平行于x轴,其中F(x)=2lnx-x2-kx
结合题意,有
①-②得2ln-(m+n)(m-n)=k(m-n)
所以k=,由④得k=-2x0
所以ln==…⑤
设u=∈(0,1),得⑤式变为lnu-=0(u∈(0,1))
设y=lnu-(u∈(0,1)),可得y′=-=>0
所以函数y=lnu-在(0,1)上单调递增,
因此,y<y|u=1=0,即lnu-<0,也就是ln<此式与⑤矛盾
所以函数F(x)在(x0,F(x0))处的切线不能平行于x轴.
解析分析:(Ⅰ)根据题意写出g(x)再求导数,由题意知g′(x)≥0,x∈(0,+∞)恒成立,转化为a≤2x+,再利用基本不等式求右边的最小值,即可求得实数a的取值范围;(Ⅱ)先假设F(x)在(x0,F(x0))的切线平行于x轴,其中F(x)=2lnx-x2-kx.结合题意列出方程组,利用换元法导数研究单调性,证出ln<在(0,1)上成立,从而出现与题设矛盾,说明原假设不成立.由此即可得到函数F(x)在(x0,F(x0))处的切线不能平行于x轴.

点评:本题给出含有对数符号的基本初等函数函数,讨论了函数的单调性并探索函数图象的切线问题,着重考查了导数的几何意义和利用导数研究函数的单调性等知识,属于中档题.
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