题目内容
【题目】已知函数f(x)=lnx.
(1)设h(x)为偶函数,当x<0时,h(x)=f(﹣x)+2x,求曲线y=h(x)在点(1,﹣2)处的切线方程;
(2)设g(x)=f(x)﹣mx,求函数g(x)的极值;
(3)若存在x0>1,当x∈(1,x0)时,恒有f(x)> 成立,求实数k的取值范围.
【答案】
(1)解:x<0时,h(x)=f(﹣x)+2x,h(x)是偶函数,
故h(x)=lnx﹣2x,(x>0),
h′(x)= ﹣2,故h′(1)=﹣1,
故切线方程是:y+2=﹣(x﹣1),
即x+y+1=0
(2)解:g(x)=lnx﹣mx,(x>0),
g′(x)= ﹣m,
m≤0时,g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)递增,函数无极值,
m>0时,令g′(x)>0,解得:0<x< ,令g′(x)<0,解得:x> ,
故g(x)在(0, )递增,在( ,+∞)递减,
故g(x)的最大值是g( )=﹣lnm﹣1;无极小值
(3)证明:设g(x)=f(x)﹣ x2﹣(k﹣1)x+k﹣ ,x∈(1,+∞),
则g′(x)= ,
当x>1时,g′(x)<0,所以g(x)在(1,+∞)上单调递减,
所以当x>1时,g(x)<g(1)=0,
即当x>1时,f(x)<x﹣1;
①当k=1时,由(2)知,当x>1时,f(x)<x﹣1,
此时不存在x0>1,不满足题意;
②当k>1时,x>1,f(x)<x﹣1<k(x﹣1),
此时不存在x0>1,不满足题意;
③当k<1时,设h(x)=f(x)﹣k(x﹣1),x>1,
则h′(x)= ,
令h′(x)=0,即﹣x2+(1﹣k)x+1=0,
得x1= <0,x2= >1,
所以当x∈(1,x2)时,h′(x)>0,所以h(x)在[1,x2)上单调递增,
取x0=x2,所以当x∈(1,x0)时,h(x)>h(1)=0,f(x)>k(x﹣1),
综上,实数k的取值范围是(﹣∞,1)
【解析】(1)求出h(x)的解析式,求出函数的导数,计算h′(1)的值,求出切线方程即可;(2)求出g(x)的导数,通过讨论m的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;(3)通过讨论k的范围,求出函数的单调性,结合题意求出k的范围即可.
【考点精析】本题主要考查了函数的极值与导数的相关知识点,需要掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值才能正确解答此题.
【题目】为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:
收入x(万元) | 8.2 | 8.6 | 10.0 | 11.3 | 11.9 |
支出y(万元) | 6.2 | 7.5 | 8.0 | 8.5 | 9.8 |
根据上表可得回归直线方程 ,其中 , = ﹣ ,据此估计,该社区一户居民年收入为15万元家庭的年支出为万元.