题目内容
已知函数f(x)=lnax(a≠0,a∈R),
.
(Ⅰ)当a=3时,解关于x的不等式:1+ef(x)+g(x)>0;
(Ⅱ)若f(x)≥g(x)(x≥1)恒成立,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)当a=1时,记h(x)=f(x)-g(x),过点(1,-1)是否存在函数y=h(x)图象的切线?若存在,有多少条?若不存在,说明理由.
解:(I)当a=3时,原不等式可化为:1+eln3x+
>0;
等价于
,解得x
,
故解集为
(Ⅱ)∵
对x≥1恒成立,所以
,
令
,可得h(x)在区间[1,+∞)上单调递减,
故h(x)在x=1处取到最大值,故lna≥h(1)=0,可得a=1,
故a的取值范围为:[1,+∞)
(Ⅲ)假设存在这样的切线,设切点T(x0,
),
∴切线方程:y+1=
,将点T坐标代入得:
即
,①
设g(x)=
,则
∵x>0,∴g(x)在区间(0,1),(2,+∞)上是增函数,在区间(1,2)上是减函数,
故g(x)极大=g(1)=1>0,故g(x)极,小=g(2)=ln2+
>0,.
又g(
)=
+12-6-1=-ln4-3<0,
由g(x)在其定义域上的单调性知:g(x)=0仅在(
,1)内有且仅有一根,
方程①有且仅有一解,
故符合条件的切线有且仅有一条.
分析:(I)把a=3代入化简后不等式易解;
(Ⅱ)把恒成立问题转化为函数的最值来求解;
(Ⅲ)设出切点,用导数工具刻画出函数的单调性和关键点,进而得出切线的情况.
点评:本题为函数与导数的综合,涉及不等式的解法和函数恒成立问题以及切线问题,属中档题.
等价于
故解集为
(Ⅱ)∵
令
故h(x)在x=1处取到最大值,故lna≥h(1)=0,可得a=1,
故a的取值范围为:[1,+∞)
(Ⅲ)假设存在这样的切线,设切点T(x0,
∴切线方程:y+1=
即
设g(x)=
∵x>0,∴g(x)在区间(0,1),(2,+∞)上是增函数,在区间(1,2)上是减函数,
故g(x)极大=g(1)=1>0,故g(x)极,小=g(2)=ln2+
又g(
由g(x)在其定义域上的单调性知:g(x)=0仅在(
方程①有且仅有一解,
故符合条件的切线有且仅有一条.
分析:(I)把a=3代入化简后不等式易解;
(Ⅱ)把恒成立问题转化为函数的最值来求解;
(Ⅲ)设出切点,用导数工具刻画出函数的单调性和关键点,进而得出切线的情况.
点评:本题为函数与导数的综合,涉及不等式的解法和函数恒成立问题以及切线问题,属中档题.
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