题目内容
【题目】设函数f(x)=lnx,g(x)= (m>0).
(1)当m=1时,函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线互相垂直,求n的值;
(2)若对任意x>0,恒有|f(x)|≥|g(x)|成立,求实数n的值及实数m的最大值.
【答案】
(1)解:m=1时,g(x)= .
∴f′(x)= ,g′(x)= = .
∵函数y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线互相垂直,
∴f′(1)g′(1)=﹣1.
即1 =﹣1,解得n=5
(2)解:∵f(1)=0,|f(x)|≥|g(x)|恒成立,
∴|g(1)|=0,即 =0,
∵m>0,∴n=﹣1.
∴g(x)= .
∴当0<x<1时,g(x)<0,当x>1时,g(x)>0.
又当0<x<1时,f(x)<0,当x>1时,f(x)>0.
∵x>0时,恒有|f(x)|≥|g(x)|成立,
∴当0<x<1时,﹣lnx≥﹣ ,即lnx﹣ ≤0.
∴m≤ ,
当x>1时,lnx≥ ,∴m≤ .
综上:m≤ (x>0且x≠1).
设h(x)= ,则h′(x)= = .
令m(x)=x﹣ ﹣2lnx(x>0且x≠1),则m′(x)=1+ ﹣ = >0,
∴m(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴当x>1时,m(x)>m(1)=0,当0<x<1时,m(x)<m(1)=0,
∴当x>1时,h′(x)>0,当0<x<1时,h′(x)<0,
∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∵ = =2,
∴h(x)>2.
∴m≤2.即m的最大值为2
【解析】(1)令f′(1)g′(1)=﹣1列方程解出n;(2)根据|g(1)|≤|f(1)|=0得出g(1)=0解出n,判断f(x)和g(x)的符号,去掉绝对值,使用分离参数法得出m≤ ,利用导数求出右侧函数的最小值即可得出m的最大值.