解答题已知函数f(x)=blnx,g(x)=ax2-x(a∈R).
(1)若曲线f(x)与g(x)在公共点A(1,0)处有相同的切线,求实数a、b的值;
(2)在(1)的条件下,证明f(x)≤g(x)在(0,+∞)上恒成立;
(3)若a=1,b>2e,求方程f(x)-g(x)=x在区间(1,eb)内实根的个数(e为自然对数的底数).
网友回答
解:(1)∵f(x)=blnx,g(x)=ax2-x(a∈R),
∴,g'(x)=2ax-1.???…(2分)
∵曲线f(x)与g(x)在公共点A(1,0)处有相同的切线,
∴,解得.…(4分)
(2)设F(x)=f(x)-g(x)=lnx-(x2-x),x>0
则,…(5分)
∴当x>1时,y<0;当-<x<0时,y<0;当0<x<1时,y>0;当x<-时,y>0.
∴F(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.…(7分)
∴F(x)最大值为F(1)=ln1-(1-1)=0.
∴F(x)=f(x)-g(x)≤0,即f(x)≤g(x).…(8分)
(3)∵f(x)=blnx,g(x)=ax2-x,a=1,b>2e
∴f(x)-g(x)=x转化为blnx-x2=0,
令G(x)=blnx-x2,则,
由=0,得x=,
∵x∈(1,eb)且b>2e,
∴,eb>,
∴由G′(x)>0得1<x<,由G′(x)<0,得,
∴G(x)在上单调递增,在上单调递减
∴当x=时,,…(10分)
∵b>2e,∴,∴,∴
又∵G(1)=-1<0G(eb)=blneb-e2b=b2-e2b=(b+eb)(b-eb)<0,
∴方程f(x)-g(x)=x在区间(1,eb)内有两个实根.…(12分)解析分析:(1)由,g'(x)=2ax-1,利用曲线f(x)与g(x)在公共点A(1,0)处有相同的切线,能求出实数a、b的值.(2)设F(x)=f(x)-g(x)=lnx-(x2-x),x>0,则,由此推导出F(x)最大值为F(1)=0.从而能够证明f(x)≤g(x).(3)由f(x)=blnx,g(x)=ax2-x,a=1,b>2e,知f(x)-g(x)=x转化为blnx-x2=0,令G(x)=blnx-x2,则,由此能够推导出方程f(x)-g(x)=x在区间(1,eb)内有两个实根.点评:本题考查导数的几何意义的应用,考查不等式恒成立的证明,考查方程的实根个数的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想的合理运用.