题目内容

【题目】设f(x)= ,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线2x+y+1=0垂直.
(1)求a的值;
(2)若x∈[1,+∞),f(x)≤m(x﹣1)恒成立,求实数m的取值范围.

【答案】
(1)解: f(x)= 的导数为f′(x)=

则在点(1,f(1))处的切线斜率为f′(1)=

由于在点(1,f(1))处的切线与直线2x+y+1=0垂直,

则f′(1)= ,即 =

故a=0;


(2)解:由于f(x)=

当x=1时,f(1)=0,m(x﹣1)=0不等式f(x)≤m(x﹣1)成立,

当x>1时,f(x)≤m(x﹣1)即为lnx≤m(x﹣ ).

设g(x)=lnx﹣m(x﹣ ),即x>1时,g(x)≤0恒成立,

g′(x)= ﹣m(1 )=

①若m≤0时,g′(x)>0,则g(x)在x>1上递增,即有g(x)>0,矛盾;

②若m>0,﹣mx2+x﹣m=0的判别式△=1﹣4m2

当△≤0时,即m≥ ,g′(x)≤0,即g(x)在x>1上递减,g(x)<g(1)=0成立,

当△>0时,即0<m< 时,方程﹣mx2+x﹣m=0的根x1= <1,x2= >1.

当1<x<x2时,g′(x)>0,g(x)在x>1上递增,g(x)>g(1)=0矛盾.

综上,实数m的取值范围是:[ ,+∞)


【解析】(1)求得函数f(x)的导函数,利用曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线2x+y+1=0垂直,即可求a的值;(2)先将原来的恒成立问题转化为lnx≤m(x﹣ ).设g(x)=lnx﹣m(x﹣ ),即x>1时,g(x)≤0恒成立,利用导数研究g(x)在(1,+∞)上单调性,求出函数g(x)的范围,即可求得实数m的取值范围.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的最大(小)值与导数的相关知识,掌握求函数上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.

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