已知函數(shù)f(x)=mx-
m
x
,g(x)=2lnx
(1)當(dāng)m=2時,求曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線方程;
(2)當(dāng)m=1時,證明方程f(x)=g(x)有且僅有一個實數(shù)根;
(3)若x∈(1,e]時,不等式f(x)-g(x)<2恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.
(1)m=2時,f(x)=2x-
2
x
,f′(x)=2+
2
x2
,f′(1)=4
,
切點坐標(biāo)為(1,0),
∴切線方程為y=4x-4…(2分)
(2)m=1時,令h(x)=f(x)-g(x)=x-
1
x
-2lnx

h′(x)=1+
1
x2
-
2
x
=
(x-1)2
x2
≥0
,
∴h(x)在(0,+∞)上為增函數(shù).…(4分)
h(e)•h(
1
e
)=-(
1
e
-e+2)2<0

∴y=h(x)在(0,+∞)內(nèi)有且僅有一個零點
∴在(0,+∞)內(nèi)f(x)=g(x)有且僅有一個實數(shù)根…(6分)
(或說明h(1)=0也可以)
(3)mx-
m
x
-2lnx<2
恒成立,即m(x2-1)<2x+2xlnx恒成立,
又x2-1>0,則當(dāng)x∈(1,e]時,m<
2x+2xlnx
x2-1
恒成立,
G(x)=
2x+2xlnx
x2-1
,只需m小于G(x)的最小值,
G′(x)=
-2(x2lnx+lnx+2)
(x2-1)2

∵1<x≤e,∴l(xiāng)nx>0,∴當(dāng)x∈(1,e]時G'(x)<0,
∴G(x)在(1,e]上單調(diào)遞減,
∴G(x)在(1,e]的最小值為G(e)=
4e
e2-1

則m的取值范圍是(-∞,
4e
e2-1
)
.…(12分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)為4,則
lim
△x→0
f(x0+2△x)-f(x0)
△x
=( 。
A.4B.8C.2D.-4

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

曲線y=sinx在x=
π
2
處的切線方程是(  )
A.y=0B.y=x+1C.y=xD.y=1

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已知函數(shù)f(x)=x3-x2-x.
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已知函數(shù)f(x)=x2-2x.
(Ⅰ)指出函數(shù)f(x)值域和單調(diào)減區(qū)間;
(Ⅱ)求函數(shù)f(x)在(0,0)點處的切線方程;
(Ⅲ)求f(x-1)>0的解集.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

曲線y=x3+2x2-2x-1在點x=1處的切線方程是( 。
A.y=5x-1B.y=5x-5C.y=3x-3D.y=x-1

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知函數(shù)f(x)=
1
3
x3-
3
2
x2+2x+5

(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若曲線y=f(x)與y=2x+m有三個不同的交點,求實數(shù)m的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

曲線y=x3+1在x=0處的切線的斜率是( 。
A.-1B.0C.
1
2
D.1

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知函數(shù)f(x)=
1
3
x3+
1-a
2
x2-ax-a,x∈R,其中a>0.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-2,0)內(nèi)恰有兩個零點,求a的取值范圍;
(3)當(dāng)a=1時,設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[t,t+3]上的最大值為M(t),最小值為m(t).記g(t)=M(t)-m(t),求函數(shù)g(t)在區(qū)間[-3,-1]上的最小值.

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