已知函数f(x)=lnx+a/x,a∈R,且函数f(x)在x=1处的切线平行于直线2x-y=0。 (1)实数a的值;
已知函数f(x)=lnx+a/x,a∈R,且函数f(x)在x=1处的切线平行于直线2x-y=0。(1)实数a的值;(2)若在[1,e](e=2.718……)上存在一点x0...
已知函数f(x)=lnx+a/x,a∈R,且函数f(x)在x=1处的切线平行于直线2x-y=0。
(1)实数a的值;
(2)若在[1,e](e=2.718……)上存在一点x0,使得x0+1/x0<mf(x0)成立,求实数m的取值范围。 展开
(1)实数a的值;
(2)若在[1,e](e=2.718……)上存在一点x0,使得x0+1/x0<mf(x0)成立,求实数m的取值范围。 展开
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答案(1)f(x)的定义域为(0,+∞), ......1分
因为f’(x)=1/x-a/x2,函数f(x)在x=1处的切线平行于直线2x-y=0,所以f’(1)=1-a=2,所以a=-1。 ......4分
(2)若在[1,e](e=2.718……)上存在一点x0,使得x0+1/x0<mf(x0)成立,构造函数h(x)=x+1/x-mf(x)=x+1/x-mlnx+m/x在[1,e]上的最小值小于零。H’(x)=1-1/x2-m/x-m/x2=(x+1)(x-m-1)/x2, ......6分
①当m+1≥e时,即m≥e-1时,h(x)在[1,e]上单调递减, ......8分
所以h(x)的最小值为h(e),由h(e)=e+(1+m)/e-m<0可得m>(e2+1)/(e-1),因为(e2+1)/(e-1)>e-1,所以m>(e2+1)/(e-1); ......10分
②当m+1≤1,即m≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,所以h(x)的最小值为h(1),由h(1)=1+1+m<0可得m<-2; ......11分
③当1<m+1<e,即0<m<e-1时,可得h(x)的最小值为h(1+m),因为0<ln(1+m)<1,所以0<mln(1+m)<m,h(1+m)=2+m-mln(1+m)>2,此时,h(1+m)<0不成立。
综上所述:可得所求m的范围是:m>(e2+1)/(e-1)或m<-2。 ......12分
因为f’(x)=1/x-a/x2,函数f(x)在x=1处的切线平行于直线2x-y=0,所以f’(1)=1-a=2,所以a=-1。 ......4分
(2)若在[1,e](e=2.718……)上存在一点x0,使得x0+1/x0<mf(x0)成立,构造函数h(x)=x+1/x-mf(x)=x+1/x-mlnx+m/x在[1,e]上的最小值小于零。H’(x)=1-1/x2-m/x-m/x2=(x+1)(x-m-1)/x2, ......6分
①当m+1≥e时,即m≥e-1时,h(x)在[1,e]上单调递减, ......8分
所以h(x)的最小值为h(e),由h(e)=e+(1+m)/e-m<0可得m>(e2+1)/(e-1),因为(e2+1)/(e-1)>e-1,所以m>(e2+1)/(e-1); ......10分
②当m+1≤1,即m≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,所以h(x)的最小值为h(1),由h(1)=1+1+m<0可得m<-2; ......11分
③当1<m+1<e,即0<m<e-1时,可得h(x)的最小值为h(1+m),因为0<ln(1+m)<1,所以0<mln(1+m)<m,h(1+m)=2+m-mln(1+m)>2,此时,h(1+m)<0不成立。
综上所述:可得所求m的范围是:m>(e2+1)/(e-1)或m<-2。 ......12分
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