设函数f(x)=ln(x+a)-x2.
(Ⅰ)当a=0时,求f(x)在(0,e]上的最大值;
(Ⅱ)若f(x)在区间[1,2]上为减函数,求a的取值范围;
(Ⅲ)是否存在实数a,使直线y=x为函数f(x)的图象的一条切线,若存在,求a的值;否则,说明理由.
网友回答
解:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=lnx-x2,x>0,则
令f′(x)>0,可得0<x<,∴f(x)在(0,)上为增函数,
同理可得f(x)在(,+∞)上为减函数
∴当x∈(0,e]时,f(x)最大值为f()=ln-
(Ⅱ)∵f(x)=ln(x+a)-x2,∴x∈[1,2]有x+a>0恒成立,∴a>-1
∵f(x)在区间[1,2]上为减函数,∴x∈[1,2],f′(x)=≤0恒成立
∴a≥,
而在[1,2]为减函数,∴a≥,
又a>-1,故a≥为所求;
(Ⅲ)存在a=1,使直线y=x为函数f(x)的图象的一条切线.理由如下:
设切点为P(x0,y0),则
∵f′(x0)=1,∴,∴
∵f(x0)=x0,∴,∴
∴
令h(x)=x+x2+ln(1+2x)(x>-),∴h′(x)=1+2x+>0?
∴h(x)为增函数,
又h(0)=0,∴h(x0)=0
∴x0=0
∴a=1.
解析分析:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=lnx-x2,x>0,则,利用导数的正负,确定函数的单调性,从而可求f(x)在(0,e]上的最大值;(Ⅱ)f(x)在区间[1,2]上为减函数,则x∈[1,2]有x+a>0恒成立,且x∈[1,2],f′(x)=≤0恒成立,分离参数,即可求a的取值范围;(Ⅲ)设切点为P(x0,y0),利用直线y=x为函数f(x)的图象的一条切线,可得f′(x0)=1,f(x0)=x0,由此可求得结论.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查导数的几何意义,考查分离参数法的运用,属于中档题.