直线y=2x+b与函数F(x)=X+ln+X的图像相切则b等于?
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已知直线y=x+b与函数f(x)=lnx的图象交于两个不同的点A,B,其横坐标分别为x1,x2,且x1<x2
(Ⅰ)求b的取值范围;
(Ⅱ)当x2≥2时,证明x1•x22<2.
试题答案
分析 (Ⅰ)由题意可得x-lnx+b=0有两个不同的实根,设g(x)=x-lnx+b,求出导数,求得单调区间,可得最小值,即可得到b的范围;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得0<x1<1,x2>1,g(x1)=g(x2)=0,作差g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22),化简可得x2-3lnx2-
2
x
2
2
2x22+ln2,令h(t)=t-
2
t
2
2t2-3lnt+ln2,求出导数,判断符号,得到单调性,可得当x2≥2时,g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22)>0,即g(x1)>g(
2
x
2
2
2x22),由g(x)在(0,1)递减,即可得证.
解答 解:(Ⅰ)由题意可得x-lnx+b=0有两个不同的实根,
设g(x)=x-lnx+b,x>0,g′(x)=1-
1
x
1x,
当0<x<1时,g′(x)<0,g(x)递减;
当x>1时,g′(x)>0,g(x)递增.
可得g(x)在x=1处取得最小值b+1,
当b<-1时,b=lnx-x在(0,1)和(1,+∞)各有一个不同的实根,
则b的范围是(-∞,-1);
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得0<x1<1,x2>1,g(x1)=g(x2)=0,
g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22)=(x1-lnx1+b)-(
2
x
2
2
2x22-ln
2
x
2
2
2x22+b)
=(x2-lnx2+b)-(
2
x
2
2
2x22-ln
2
x
2
2
2x22+b)=x2-3lnx2-
2
x
2
2
2x22+ln2,
令h(t)=t-
2
t
2
2t2-3lnt+ln2,则h′(t)=1-
3
t
3t+
4
t
3
4t3=
(
t
−
2
)
2
(
t
+
1
)
t
3
(t−2)2(t+1)t3,
当t≥2时,h′(t)≥0,h(t)递增,
即有h(t)≥h(2)=
3
2
32-2ln2>0,
当x2≥2时,g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22)>0,即g(x1)>g(
2
x
2
2
2x22),
又g(x)在(0,1)递减,0<x1<1,0<
2
x
2
2
2x22<1,
即有x1<
(Ⅰ)求b的取值范围;
(Ⅱ)当x2≥2时,证明x1•x22<2.
试题答案
分析 (Ⅰ)由题意可得x-lnx+b=0有两个不同的实根,设g(x)=x-lnx+b,求出导数,求得单调区间,可得最小值,即可得到b的范围;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得0<x1<1,x2>1,g(x1)=g(x2)=0,作差g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22),化简可得x2-3lnx2-
2
x
2
2
2x22+ln2,令h(t)=t-
2
t
2
2t2-3lnt+ln2,求出导数,判断符号,得到单调性,可得当x2≥2时,g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22)>0,即g(x1)>g(
2
x
2
2
2x22),由g(x)在(0,1)递减,即可得证.
解答 解:(Ⅰ)由题意可得x-lnx+b=0有两个不同的实根,
设g(x)=x-lnx+b,x>0,g′(x)=1-
1
x
1x,
当0<x<1时,g′(x)<0,g(x)递减;
当x>1时,g′(x)>0,g(x)递增.
可得g(x)在x=1处取得最小值b+1,
当b<-1时,b=lnx-x在(0,1)和(1,+∞)各有一个不同的实根,
则b的范围是(-∞,-1);
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得0<x1<1,x2>1,g(x1)=g(x2)=0,
g(x1)-g(
2
x
2
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2x22)=(x1-lnx1+b)-(
2
x
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2x22-ln
2
x
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2x22+b)
=(x2-lnx2+b)-(
2
x
2
2
2x22-ln
2
x
2
2
2x22+b)=x2-3lnx2-
2
x
2
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2x22+ln2,
令h(t)=t-
2
t
2
2t2-3lnt+ln2,则h′(t)=1-
3
t
3t+
4
t
3
4t3=
(
t
−
2
)
2
(
t
+
1
)
t
3
(t−2)2(t+1)t3,
当t≥2时,h′(t)≥0,h(t)递增,
即有h(t)≥h(2)=
3
2
32-2ln2>0,
当x2≥2时,g(x1)-g(
2
x
2
2
2x22)>0,即g(x1)>g(
2
x
2
2
2x22),
又g(x)在(0,1)递减,0<x1<1,0<
2
x
2
2
2x22<1,
即有x1<
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y=2x+b的斜率k=2,∴k=F'(x)=[x+lnx]'=1+1/x=2。
∴x=1即切点为(1,1)。∴1=2*1+b,b=-1。
∴x=1即切点为(1,1)。∴1=2*1+b,b=-1。
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那个ln+x,还是ln1+x呀,还是lnx呀,我告诉你方法吧,可以自己算一下,列一个等式,让2x+b=X+ln+x,左右两边同时求导,之后计算,就可以算出b了
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2022-01-17
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分析:当在曲线上试图寻找一点,让它到直线的距离最小,思考不便于展开时,不妨换位思考,让直线平行移动到和曲线相切得到一个切点,那么所求距离就是切点到直线的点线距,或者是两条平行线之间的线线距。. 解析:将函数化简整理为. y = f ( x) = x 2 − l n ...
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