已知函数f(x)=ae x ,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与两坐标轴的交点处的切线相互平行.
(1)求实数a的值;
(2)若关于x的不等式
x-m
g(x) >
x 对任意不等于1的正实数都成立,求实数m的取值集合.
已知函数f(x)=ae x ,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与两坐标轴的
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解决时间 2021-03-24 02:28
- 提问者网友:全員惡人
- 2021-03-23 14:20
最佳答案
- 二级知识专家网友:茫然不知崩溃
- 2021-03-23 15:45
(1) f′(x)=a e x ,g′(x)=
1
x .
y=f(x)的图象与坐标轴交于点(0,a);y=g(x)的图象与坐标轴交于点(a,0),
∴f′(0)=g′(a).
∴ a=
1
a .
∵a>0,∴a=1
∴g(x)=lnx.
(2)①当x>1时,由
x-m
lnx >
x 得 m<x-
x lnx 恒成立.
令 φ(x)=x-
x lnx ,则 φ′(x)=
2
x -2-lnx
2
x .
令 h(x)=2
x -2-lnx ,则 h′(x)=
1
x (1-
1
x )>0 ,
∴h(x)在[1,+∞)上递增.
∴?x>1,h(x)>h(1)=0.
∴φ′(x)>0.
∴φ(x)在[1,+∞)上递增.
∴m≤φ(1)=1.
②当0<x<1时,由
x-m
lnx >
x 得 m>x-
x lnx 即m>φ(x)恒成立.
同①可得φ(x)在(0,1]上递增.
∴m≥φ(1)=1.
综合①②得m=1.
1
x .
y=f(x)的图象与坐标轴交于点(0,a);y=g(x)的图象与坐标轴交于点(a,0),
∴f′(0)=g′(a).
∴ a=
1
a .
∵a>0,∴a=1
∴g(x)=lnx.
(2)①当x>1时,由
x-m
lnx >
x 得 m<x-
x lnx 恒成立.
令 φ(x)=x-
x lnx ,则 φ′(x)=
2
x -2-lnx
2
x .
令 h(x)=2
x -2-lnx ,则 h′(x)=
1
x (1-
1
x )>0 ,
∴h(x)在[1,+∞)上递增.
∴?x>1,h(x)>h(1)=0.
∴φ′(x)>0.
∴φ(x)在[1,+∞)上递增.
∴m≤φ(1)=1.
②当0<x<1时,由
x-m
lnx >
x 得 m>x-
x lnx 即m>φ(x)恒成立.
同①可得φ(x)在(0,1]上递增.
∴m≥φ(1)=1.
综合①②得m=1.
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- 1楼网友:茫然不知崩溃
- 2021-03-23 15:52
(1)∵f(x)=aex,
∴f′(x)=aex,
函数f(x)=aex只于y轴交于(0,a),
且f′(0)=a
又∵g(x)=lnx-lna,
∴g′(x)=
1
x ,
又∵函数g(x)=lnx-lna只于x轴交于(a,0)点
∴g′(a)=
1
a
又∵函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行
∴a=1
∴f(x)=lnx-ex-1,
∴f′(x)=
1?xex?1
x ,
令h(x)=1-xex-1,则h(x)在(0,+∞)上单调递减,且h(1)=0,
∴(0,1)上h(x)>0,f′(x)>0,函数单调递增;
(1,+∞)上h(x)<0,f′(x)<0,函数单调递减,
∴函数f(x)=f(x)-g(x-1)的单调增区间为(0,1),单调减区间为(1,+∞);
(2)不等式xf(x)-k(x+1)f[g(x-1)]≤0在区间[1,+∞)上恒成立,则xlnx-k(x2-1)≤0在区间[1,+∞)上恒成立,
令φ(x)=xlnx-k(x2-1)(x≥1),则φ′(x)=lnx+1-2kx,
令u(x)=lnx+1-2kx,则u′(x)=
1?2kx
x
①k≤0,u′(x)>0,φ′(x)在[1,+∞)上单调递增,φ′(x)>φ′(1)=1-2k>0,函数单调递增,
∴φ(x)≥φ(1)=0,不合题意,舍去;
②0<k<
1
2 ,x∈(1,
1
2k ),u′(x)>0,φ′(x)在(1,
1
2k )上单调递增,φ′(x)>φ′(1)=1-2k>0,函数单调递增,∴φ(x)≥φ(1)=0,不合题意,舍去;
③k≥
1
2 ,u′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,φ′(x)在[1,+∞)上单调递减,φ′(x)φ′(1)=1-2k≤0,函数单调递减,
∴φ(x)≤φ(1)=0,即xlnx-k(x2-1)≤0在区间[1,+∞)上恒成立,
∴k的取值范围是[
1
2 ,+∞).
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