题目内容
19.设函数f(x)=(x-a)2+(lnx2-2a)2,其中x>0,a∈R,存在x0使得f(x0)$≤\frac{4}{5}$成立,则实数a值是( )A. | $\frac{1}{5}$ | B. | $\frac{2}{5}$ | C. | $\frac{1}{2}$ | D. | 1 |
分析 把函数看作是动点M(x,lnx2)与动点N(a,2a)之间距离的平方,利用导数求出曲线y=2lnx上与直线y=2x平行的切线的切点,得到曲线上点到直线距离的最小值,结合题意可得只有切点到直线距离的平方等于$\frac{4}{5}$,然后由两直线斜率的关系列式求得实数a的值.
解答 解:函数f(x)可以看作是动点M(x,lnx2)与动点N(a,2a)之间距离的平方,
动点M在函数y=2lnx的图象上,N在直线y=2x的图象上,
问题转化为求直线上的动点到曲线的最小距离,
由y=2lnx得,y'=$\frac{2}{x}$=2,解得x=1,
∴曲线上点M(1,0)到直线y=2x的距离最小,最小距离d=$\frac{2}{\sqrt{5}}=\frac{2\sqrt{5}}{5}$,
则f(x)≥$\frac{4}{5}$,
根据题意,要使f(x0)≤$\frac{4}{5}$,则f(x0)=$\frac{4}{5}$,此时N恰好为垂足,
由kMN=$\frac{2a-0}{a-1}=\frac{2a}{a-1}=-\frac{1}{2}$,解得a=$\frac{1}{5}$.
故选:A.
点评 本题考查利用导数求曲线上过某点切线的斜率,考查了数形结合和数学转化思想方法,训练了点到直线的距离公式的应用,是中档题.
练习册系列答案
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A. | 2$\sqrt{3}$ | B. | 4$\sqrt{2}$ | C. | 4$\sqrt{3}$ | D. | 8$\sqrt{2}$ |