【題目】設(shè)函數(shù)f(x)=a2x2(a>0),g(x)=bln x.

(1)若函數(shù)yf(x)圖象上的點到直線xy-3=0距離的最小值為2 ,求a的值;

(2)對于函數(shù)f(x)與g(x)定義域上的任意實數(shù)x,若存在常數(shù)k,m,使得f(x)≥kxmg(x)≤kxm都成立,則稱直線ykxm為函數(shù)f(x)與g(x)的“分界線”.設(shè)ab=e,試探究f(x)與g(x)是否存在“分界線”?若存在,求出“分界線”的方程;若不存在,請說明理由.

【答案】1 2

【解析】試題分析:

(1)由題意結(jié)合導函數(shù)的性質(zhì)得到關(guān)于實數(shù)的方程,解方程可得實數(shù)a的值為.

(2)構(gòu)造函數(shù),結(jié)合題意和函數(shù)的性質(zhì)可得f(x)與g(x)的圖象有公共點.由“分界線”的定義可得x2-2kx-e+2k≥0在x∈R上恒成立.據(jù)此可得,然后結(jié)合導函數(shù)的性質(zhì)證明恒成立即可.

試題解析:

(1)因為f(x)=a2x2,所以f′(x)=2a2x,

f′(x)=2a2x=1,

x,此時y,

則點到直線xy-3=0的距離為2,

即2,解得a (負值舍去).

(2)設(shè)F(x)=f(x)-g(x)=x2-eln x(x>0),

F′(x)=x.

所以當0<x時,F′(x)<0;當x時,F′(x)>0.

因此x時,F(x)取得最小值0,

f(x)與g(x)的圖象在x處有公共點.

設(shè)f(x)與g(x)存在“分界線”,

方程為yk(x),即ykxk

f(x)≥kxkx∈R上恒成立,

x2-2kx-e+2k≥0在x∈R上恒成立.

所以Δ=4k2-4(2k-e)=4k2-8k+4e=4(k)2≤0成立,因此k.

下面證明g(x)≤x (x>0)恒成立.

設(shè)G(x)=eln xx,

G′(x)=.

所以當0<x時,G′(x)>0;當x時,G′(x)<0.

因此x時,G(x)取得最大值0,

g(x)≤x (x>0)成立.

故所求“分界線”方程為yx.

練習冊系列答案
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