题目内容

13.设函数f(x)=lnx+x2-2ax+a2,a∈R.
(1)当a=0时,曲线y=f(x)与直线y=3x+m相切,求实数m的值;
(2)若函数f(x)在[1,3]上存在单调递增区间,求a的取值范围.

分析 (1)将a=0代入f(x),求出f(x)的导数,得到f′(x)=3,解得x的值,求出切点坐标,代入求出m的值即可;
(2)假设函数f(x)在[1,3]上不存在单调递增区间,必有g(x)≤0,得到关于a的不等式组,解出即可.

解答 解:(1)当a=0时,f(x)=lnx+x2,x∈(0,+∞),
f′(x)=$\frac{1}{x}$+2x>0,
令f′(x)=3,解得:x=1或x=$\frac{1}{2}$,
代入f(x)得切点坐标为(1,1),或($\frac{1}{2}$,$\frac{1}{4}$-ln2),
将切点坐标代入直线y=3x+m,解得:m=-2或m=-$\frac{5}{4}$-ln2;
(2)f′(x)=$\frac{1}{x}$+2x-2a=$\frac{{2x}^{2}-2ax+1}{x}$,x∈[1,3],
设g(x)=2x2-2ax+1,
假设函数f(x)在[1,3]上不存在单调递增区间,必有g(x)≤0,
于是$\left\{\begin{array}{l}{g(1)=3-2a≤0}\\{g(3)=19-6a≤0}\end{array}\right.$,解得:a≥$\frac{19}{6}$,
故要使函数f(x)在[1,3]上存在单调递增区间,
则a的范围是(-∞,$\frac{19}{6}$).

点评 本题考查了函数的单调性问题,考查曲线的切线方程以及导数的应用,是一道中档题.

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