Question

已知函数f（x）=lnx，g（x）=12x2+mx+72（m＜0），（I）若直线l与函数f（x），g（x）的图象都相切，且与

已知函数f（x）=lnx，g（x）=12x2+mx+72（m＜0），（I）若直线l与函数f（x），g（x）的图象都相切，且与函数f（x）的图象的切点的横坐标为1，求直线l的方程及m的值；（Ⅱ）若h（x）=f（x+1）-g′（x）其中g′（x）是g（x）的导函数，求函数h（x）的最大值；（Ⅲ）当0＜a＜b，求证：f（a+b）-f（2b）＜a?b2b．

Answer 1

（Ⅰ）依题意知，直线l是函数f（x）=lnx在（1，0）处的切线方程，故其斜率k=f'（1）=1，
所以直线l的方程为y=x-1．
又因为直线l与g（x）的图象相切，所以由

y＝x?1 y＝ 1 2 x2+mx+ 7 2

，得

1

2

x2+(m?1)x+

9

2

＝0，
得△=（m-1）²-9=0，解得m=-2或m=4（舍去）．
（Ⅱ）因为h（x）=f（x+1）-g′（x）=ln（x+1）-x-m，（x＞-1），
所以h′(x)＝

1

x+1

?1＝?

x

x+1

，当-1＜x＜0时，h'（x）＞0，此时函数单调递增，
当x＞0时，h'（x）＜0，此时函数单调递减，
因此，当x=0时，函数h（x）取得最大值h（0）=-m．
（Ⅲ）由（Ⅱ）知，取m=-1，
当-1＜x＜0时，h（x）＜2，即ln（1+x）＜x，
当0＜a＜b时，?1＜

a?b

2b

＜0．
因此有f（a+b）-f（2b）=ln

a+b

2b

＝ln(1+

a?b

2b

)＜

a?b

2b

．
所以不等式成立．