题目内容
8.已知函数$f(x)=\left\{{\;}\right._{lnx,x>0}^{{x^2}+x+a,x<0}$,若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,则a的取值范围是( )| A. | (一2,-1) | B. | (1,2) | C. | (一1,+∞) | D. | (-ln2,+∞) |
分析 先根据导数的几何意义写出函数f(x)在点A、B处的切线方程,再利用两直线重合的充要条件列出关系式,从而得出a=lnx2+($\frac{1}{2{x}_{2}}$-$\frac{1}{2}$)2-1,最后利用导数研究它的单调性和最值,即可得出a的取值范围.
解答 解:当x1<x2<0,或0<x1<x2时,f′(x1)≠f′(x2),故x1<0<x2,
当x1<0时,函数f(x)在点A(x1,f(x1))处的切线方程为y-(x12+x1+a)=(2x1+1)(x-x1);
当x2>0时,函数f(x)在点B(x2,f(x2))处的切线方程为y-lnx2=$\frac{1}{{x}_{2}}$(x-x2);
两直线重合的充要条件是$\frac{1}{{x}_{2}}$=2x1+1①,lnx2-1=-x12+a②,
由①及x1<0<x2得0<$\frac{1}{{x}_{2}}$<1,由①②得a=lnx2+($\frac{1}{2{x}_{2}}$-$\frac{1}{2}$)2-1=-ln$\frac{1}{{x}_{2}}$+$\frac{1}{4}$($\frac{1}{{x}_{2}}$-1)2-1,
令t=$\frac{1}{{x}_{2}}$,则0<t<1,且a=$\frac{1}{4}$(t-1)2-1-lnt,设h(t)=$\frac{1}{4}$(t-1)2-1-lnt,(0<t<1),
则h′(t)=$\frac{1}{2}$(t-1)-$\frac{1}{t}$=$\frac{(t-2)(t+1)}{2t}$<0,∴h(t)在(0,1)为减函数,
则h(t)>h(1)=-ln1-1,∴a>-1,
∴若函数f(x)的图象在点A,B处的切线重合,a的取值范围(-1,+∞).
故选C.
点评 本题主要考查了导数的几何意义等基础知识,考查了推理论证能力、运算能力、创新意识,考查了函数与方程、分类与整合、转化与化归等思想方法.
| A. | $\frac{p+q}{2}$ | B. | $\frac{(p+1)(q+1)}{2}$ | C. | pq | D. | $\sqrt{(p+1)(q+1)}$-1 |