题目内容
【题目】已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2﹣3x,函数g(x)的图象在点(1,g(x))处的切线平行于x轴.
(1)求a的值;
(2)求函数g(x)的极小值;
(3)设斜率为k的直线与函数f(x)的图象交于两点A(x1 , y1),B(x2 , y2),(x1<x2),证明: <k< .
【答案】
(1)解:依题意得g(x)=lnx+ax2﹣3x,则 .
由函数g(x)的图象在点(1,g(x))处的切线平行于x轴得:g′(1)=1+2a﹣3=0
∴a=1
(2)解:解:函数g(x)的定义域为(0,+∞).
由(1)得
令g′(x)=0得x= 或x=1.
∴函数故(x)在(0, ),(1,+∞)上单调递增,在( ,1)单调递减.
故函数g(x)的极小值为g(1)=﹣2
(3)证明:依题意得 = ,
∴lnx2﹣kx2=lnx1﹣kx1,
令h(x)=lnx﹣kx,则h′(x)= ,
由h′(x)=0得 ,当x> 时,h′(x)<0,当0<x< 时,h′(x)>0,
∴h(x)在(0, )单调递增,在( ,+∞)单调递减,
又h(x1)=h(x2),
∴ ,即 <k<
【解析】(1)求导函数,利用由函数g(x)的图象在点(1,g(x))处的切线平行于x轴,可得:g′(1)=0,即可求a的值;(2)确定函数的单调性,即可求函数g(x)的极小值;(3)表示出直线的斜率,再构造函数,研究函数的单调性,即可证明结论.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用函数的极值和不等式的证明的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握极值反映的是函数在某一点附近的大小情况;不等式证明的几种常用方法:常用方法有:比较法(作差,作商法)、综合法、分析法;其它方法有:换元法、反证法、放缩法、构造法,函数单调性法,数学归纳法等.