题目内容

5.已知不等式$\sqrt{(x-a)^{2}+4(lnx-a-\frac{1}{2})^{2}}$≥$\frac{3\sqrt{5}}{5}$恒成立,则实数a的取值为(  )
A.$\frac{1}{5}$B.-$\frac{1}{5}$C.$\frac{2}{5}$D.$\frac{1}{2}$

分析 由两点的距离公式可得原不等式的几何意义为点P(a,2a+1)与点(x,2lnx)的距离的最小值为$\frac{3\sqrt{5}}{5}$,设曲线y=2lnx的一点A(m,2lnm)为切点,即有PA与过A的切线垂直时,PA取得最小值.求出函数y的导数,求得切线的斜率,由两直线垂直的条件可得a,m的方程,对照选项,解方程可得a的值.

解答 解:不等式$\sqrt{(x-a)^{2}+4(lnx-a-\frac{1}{2})^{2}}$≥$\frac{3\sqrt{5}}{5}$即为:
$\sqrt{(x-a)^{2}+(2lnx-2a-1)^{2}}$≥$\frac{3\sqrt{5}}{5}$,
表示点P(a,2a+1)与点(x,2lnx)的距离的最小值为$\frac{3\sqrt{5}}{5}$.
设曲线y=2lnx的一点A(m,2lnm)为切点,
即有PA与过A的切线垂直时,PA取得最小值.
由y=2lnx的导数为y′=$\frac{2}{x}$,
可得切线的斜率为$\frac{2}{m}$,
由两直线垂直的条件可得-$\frac{m}{2}$=$\frac{2a+1-2lnm}{a-m}$,①
且$\sqrt{(m-a)^{2}+(2lnm-2a-1)^{2}}$=$\frac{3\sqrt{5}}{5}$,②
由①可得2lnm-2a-1=-$\frac{m(m-a)}{2}$,
代入②可得(m-a)2(1+$\frac{{m}^{2}}{4}$)=$\frac{9}{5}$,
对照选项,可得a=-$\frac{1}{5}$时,m=1,满足题意.
故选:B.

点评 本题考查不等式恒成立问题的解法,注意运用两点的距离和导数的运用,考查化简整理的运算能力,属于中档题.

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