题目内容
已知函数f(x)=lnx+a,g(x)=x-a.
(1)当直线y=g(x)恰好为曲线y=f(x)的切线时,求a的值;
(2)若a∈Z,且xf(x)+g(x)>0对一切x>1恒成立,求a的最小值.
(1)当直线y=g(x)恰好为曲线y=f(x)的切线时,求a的值;
(2)若a∈Z,且xf(x)+g(x)>0对一切x>1恒成立,求a的最小值.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,导数在最大值、最小值问题中的应用
专题:计算题,函数的性质及应用,导数的概念及应用,导数的综合应用
分析:(1)利用导数的几何意义,结合直线y=g(x)恰好为曲线y=f(x)的切线,即可求a的值;
(2)由题意x(lnx+a)+x-a>0对一切x>1成立等价于a>
对一切x>1成立.运用导数求出右边的最小值,即可求a的最小值.
(2)由题意x(lnx+a)+x-a>0对一切x>1成立等价于a>
| xlnx+x |
| 1-x |
解答:
解:(1)设切点为(x0,y0),则
∵f(x)=lnx+a,∴f′(x)=
,
∵直线y=g(x)恰好为曲线y=f(x)的切线,
∴
=1,∴x0=1,∴切点为(1,a),
代入g(x)=x-a,可得1-a=a,∴a=
;
(2)由题意x(lnx+a)+x-a>0对一切x>1成立等价于
a>
对一切x>1成立,
记h(x)=
(x>1),则h′(x)=
,
记m(x)=2+lnx-x(x>1),则m′(x)=
-1<0,
∴m(x)=2+lnx-x在(1,+∞)上单调递减,
∵m(3)=2+ln3-3>0,m(4)=ln4-2<0,
∴?x0∈(3,4),使得m(x0)=0
且x∈(1,x0),m(x)>0,h′(x)>0,h(x)在(1,x0)上单调递增;
x∈(x0,+∞),m(x)<0,h′(x)<0,h(x)在(x0,+∞)上单调递减;
∴h(x)min=h(x0)=
,
∵m(x0)=0,∴2+lnx0-x0=0,∴lnx0=x0-2,
∴h(x0)=
=-x0,∴a>-x0,
∵x0∈(3,4),∴-x0∈(-4,-3),
∵a∈Z,∴a的最小值为-3.
∵f(x)=lnx+a,∴f′(x)=
| 1 |
| x |
∵直线y=g(x)恰好为曲线y=f(x)的切线,
∴
| 1 |
| x0 |
代入g(x)=x-a,可得1-a=a,∴a=
| 1 |
| 2 |
(2)由题意x(lnx+a)+x-a>0对一切x>1成立等价于
a>
| xlnx+x |
| 1-x |
记h(x)=
| xlnx+x |
| 1-x |
| 2+lnx-x |
| (1-x)2 |
记m(x)=2+lnx-x(x>1),则m′(x)=
| 1 |
| x |
∴m(x)=2+lnx-x在(1,+∞)上单调递减,
∵m(3)=2+ln3-3>0,m(4)=ln4-2<0,
∴?x0∈(3,4),使得m(x0)=0
且x∈(1,x0),m(x)>0,h′(x)>0,h(x)在(1,x0)上单调递增;
x∈(x0,+∞),m(x)<0,h′(x)<0,h(x)在(x0,+∞)上单调递减;
∴h(x)min=h(x0)=
| x0lnx0+x0 |
| 1-x0 |
∵m(x0)=0,∴2+lnx0-x0=0,∴lnx0=x0-2,
∴h(x0)=
| x0lnx0+x0 |
| 1-x0 |
∵x0∈(3,4),∴-x0∈(-4,-3),
∵a∈Z,∴a的最小值为-3.
点评:本题考查导数知识的综合运用,考查导数的几何意义,考查函数的最值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
练习册系列答案
相关题目