题目内容
【题目】已知函数f(x)=xlnx,g(x)=﹣x2+ax﹣2.
(1)若曲线f(x)=xlnx在x=1处的切线与函数g(x)=﹣x2+ax﹣2也相切,求实数a的值;
(2)求函数f(x)在上的最小值;
(3)证明:对任意的x∈(0,+∞),都有成立
【答案】(1)3或-1;(2)见解析;(2)见解析.
【解析】试题分析:(1)求出函数的导数,计算的值,求出切线方程,再利用判别式为零即可的结果;(2)求出函数的导数,通过讨论
的范围,求出函数的单调区间,从而求出
的最小值即可;(3)设
,求出
的导数, 求出
的最大值,得到
恒成立,从而证明结论即可.
试题解析:(1)f′(x)=lnx+x=lnx+1 ,
时,
,
,
故 在
处的切线方程是:
,
联立,
消去y得: ,
由题意得: ,
解得: 或
;
(2)由(1)得: ,
x∈(0,)时,
,
递减,
x∈(,+∞)时,
,
递增,
①0<t<t+≤
,即0<t≤
﹣
时,
f(x)min=f(t+)=(t+
)ln(t+
),
②0<t<<t+
,即
﹣
<t<
时,
f(x)min=f()=﹣
;
③≤t<t+
,即
时, f(x)在递增,
;
综上,f(x)min=;
(3)证明:设m(x)=﹣
,(x∈(0,+∞)),则m′(x)=
,
时,
,
递增,
时,
,
递减,
可得m(x)max=m(1)=﹣,当且仅当
时取到,
由(2)得 ,(
)的最小值是﹣
,
当且仅当x=时取到,
因此 时,f(x)min≥﹣
≥m(x)max恒成立,
又两次最值不能同时取到,
故对任意 ,都有
成立.
【方法点晴】本题主要考查利用导数求曲线切线、利用导数研究函数的单调性以及不等式证明问题,属于难题.求曲线切线方程的一般步骤是:(1)求出在
处的导数,即
在点
出的切线斜率(当曲线
在
处的切线与
轴平行时,在 处导数不存在,切线方程为
);(2)由点斜式求得切线方程
.
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