Question

已知函數(shù)和點P（1，0），過點P作曲線y=f（x）的兩條切線PM，PN，切點分別為M（x₁，y₁），N（x₂，y₂）．
（1）求證：x₁，x₂是關(guān)于x的方程x²+2tx-t=0的兩根；
（2）設(shè)|MN|=g（t），求函數(shù)g（t）；
（3）在（2）的條件下，若在區(qū)間[2，16]內(nèi)總存在m+1個實數(shù)a₁，a₂，…，a_m+1，使得不等式g（a₁）+g（a₂）+…+g（a_m）＜g（a_m+1）成立，求實數(shù)m的最大值．

Answer 1

解：（1）函數(shù)可得f′（x）=1-，切點（x，x+），所以=1-，
可得x²+2tx-t=0，顯然方程的兩個根就是切點分別為M（x₁，y₁），N（x₂，y₂）的橫坐標，
所以x₁，x₂是關(guān)于x的方程x²+2tx-t=0的兩根；
（2）因為M、N兩點的橫坐標分別為x₁、x₂，
又f′（x）=1-，∴切線PM的方程為：y-（）=（1-）（x-x₁）．
又∵切線PM過點P（1，0），∴有0-（）=（1-）（1-x₁）．
即x₁²+2tx₁-t=0．（1）
同理，由切線PN也過點（1，0），得x₂²+2tx₂-t=0．（2）
由（1）、（2），可得x₁，x₂是方程x²+2tx-t=0的兩根，
∴ （*）
|MN|=
=
=
把（*）式代入，得|MN|=，
因此，函數(shù)g（t）的表達式為g（t）=（t＞0）
（3）易知g（t）在區(qū)間[2，16]上為增函數(shù)，
∴g（2）≤g（a_i）（i=1，2，m+1）．
則m•g（2）≤g（a₁）+g（a₂）+…+g（a_m）．
∵g（a₁）+g（a₂）+…+g（a_m）＜g（a_m+1）對一切正整數(shù)n成立，
∴不等式m•g（2）＜g（16）對一切的正整數(shù)n恒成立m，
即m＜=對一切的正整數(shù)n恒成立
由于m為正整數(shù)，∴m≤6．又當m=6時，存在a₁=a₂=a_m=2，a_m+1=16，對所有的n滿足條件．
因此，m的最大值為6．
分析：（1）用導數(shù)值與切線的斜率相等，求出切點橫坐標的關(guān)系，判斷是方程x²+2tx-t=0的兩根即可；
（2）求過切點的切線方程，找出兩切點關(guān)系，再利用兩點間的距離公式求解即可；
（3）利用函數(shù)的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為恒成立問題．
點評：本題第一問比較基礎(chǔ)，二三問比較復雜，考切線問題，和數(shù)列問題，又滲透了恒成立思想，此題比較新，雖是壓軸題但并不像以往壓軸題的思路，有突破有創(chuàng)新，仔細審題是解題的關(guān)鍵．