题目内容
【题目】已知函数f(x)=lnx,g(x)= x2﹣kx;
(1)设k=m+ (m>0),若函数h(x)=f(x)+g(x)在区间(0,2)内有且仅有一个极值点,求实数m的取值范围;
(2)设M(x)=f(x)﹣g(x),若函数M(x)存在两个零点x1 , x2(x1>x2),且满足2x0=x1+x2 , 问:函数M(x)在(x0 , M(x0))处的切线能否平行于直线y=1,若能,求出该切线方程,若不能,请说明理由.
【答案】
(1)解:因为h(x)=lnx+ x2﹣kx;
h′(x)= +x﹣k,
由题意可得:k≥ ,
m+ =k≥ ,
可得0<m≤ 或m≥2,
综上,m的取值范围为{m丨0<m≤ 或m≥2}
(2)解:假设,函数M(x)在(x0,M(x0))处的切线平行于直线y=1,
M(x)=f(x)﹣g(x)=lnx﹣ x2+kx,M′(x)=f(x)﹣g(x)= ﹣x+k,
,
由ln ﹣ (x1+x2)(x1﹣x2)=﹣k(x1﹣x2),
∴﹣k= ﹣x0,结合 ,
可得:ln = = ,
令u= ∈(0,1),
∴lnu﹣ =0,u∈(0,1),
设y=lnu﹣ ,u∈(0,1),
y′= + = = >0,
所以函数y=lnu﹣ ,在(0,1)上单调递增,
因此,y<0,即lnu﹣ <0,也就是ln < ,此时与ln = 矛盾,所以数M(x)在(x0,M(x0))处的切线不能平行于直线y=1
【解析】(1)求得h(x)及h′(x),由题意可知k≥ ,及k=m+ 求得m的取值范围;(2)求得M(x)及M′(x),采用反证法,假设,函数M(x)在(x0 , M(x0))处的切线平行于直线y=1,根据题意列出方程,求得k的解析式,构造辅助函数,利用导数求得函数的单调性及最值,判断与已知是否相符,即可验证是否存在函数M(x)在(x0 , M(x0))处的切线平行于直线y=1,
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减,以及对函数的极值与导数的理解,了解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.