求助这道数学题怎么做啊? 20
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已知函数f(x)=ax+xlnx+1(a∈R),g(x)=xcosx-+1;
(Ⅰ) 当a=-1时,设L为曲线y=g(x)在x=0处的切线,判断L是否为曲线y=f(x)的切线?并说明理由;
(Ⅱ)若x≥1,总有f(x)≥g(x),求实数a的取值范围.
解析
(Ⅰ)求出g(x)的导数,求得切线的斜率和切点,可得切线方程,假设该切线也为f(x)的切线,设出切点,求得f(x)的导数,由斜率求得切点,验证是否满足切线l即可;
(Ⅱ)f(x)≥g(x),即为a≥cosx-x2-lnx对x≥1恒成立.构造函数,求出导数,运用正弦函数的值域和基本不等式可得单调性,可得函数的最大值,令a不小于最大值即可.
答案
解:(Ⅰ)g(x)=xcosx-+1的导数为g′(x)=cosx-xsinx-x2,
曲线y=g(x)在x=0处的切线斜率为1,切点为(0,1),
即有切线l的方程为y=x+1,
若L为曲线y=f(x)的切线,设切点为(m,n),
f′(x)=lnx,即有lnm=1,解得m=e,
切点为(e,1),不满足切线l的方程.
则L不为曲线y=f(x)的切线;
(Ⅱ)f(x)≥g(x),即为
ax+xlnx+1≥xcosx-+1,
即为a≥cosx-x2-lnx对x≥1恒成立.
设h(x)=cosx-x2-lnx,x≥1,
则h′(x)=-sinx-(x+),
由-1≤-sinx≤1,x+≥2,
-(x+)≤-2,
可得-sinx-(x+)<0,
即有h′(x)<0对x≥1恒成立,
即h(x)在x≥1递减.
即有x=1处取得最大值,且为cos1-,
则a≥cos1-.
点评
本题考查导数的运用:求切线方程和单调区间、最值,考查函数的单调性的运用,同时考查化简运算能力,属于中档题.
(Ⅰ) 当a=-1时,设L为曲线y=g(x)在x=0处的切线,判断L是否为曲线y=f(x)的切线?并说明理由;
(Ⅱ)若x≥1,总有f(x)≥g(x),求实数a的取值范围.
解析
(Ⅰ)求出g(x)的导数,求得切线的斜率和切点,可得切线方程,假设该切线也为f(x)的切线,设出切点,求得f(x)的导数,由斜率求得切点,验证是否满足切线l即可;
(Ⅱ)f(x)≥g(x),即为a≥cosx-x2-lnx对x≥1恒成立.构造函数,求出导数,运用正弦函数的值域和基本不等式可得单调性,可得函数的最大值,令a不小于最大值即可.
答案
解:(Ⅰ)g(x)=xcosx-+1的导数为g′(x)=cosx-xsinx-x2,
曲线y=g(x)在x=0处的切线斜率为1,切点为(0,1),
即有切线l的方程为y=x+1,
若L为曲线y=f(x)的切线,设切点为(m,n),
f′(x)=lnx,即有lnm=1,解得m=e,
切点为(e,1),不满足切线l的方程.
则L不为曲线y=f(x)的切线;
(Ⅱ)f(x)≥g(x),即为
ax+xlnx+1≥xcosx-+1,
即为a≥cosx-x2-lnx对x≥1恒成立.
设h(x)=cosx-x2-lnx,x≥1,
则h′(x)=-sinx-(x+),
由-1≤-sinx≤1,x+≥2,
-(x+)≤-2,
可得-sinx-(x+)<0,
即有h′(x)<0对x≥1恒成立,
即h(x)在x≥1递减.
即有x=1处取得最大值,且为cos1-,
则a≥cos1-.
点评
本题考查导数的运用:求切线方程和单调区间、最值,考查函数的单调性的运用,同时考查化简运算能力,属于中档题.
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