设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.(Ⅰ)若a=2,求曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程;(Ⅱ)是否存在负数a,使f(x)≤g(x)对一切正数x

题目简介

设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.(Ⅰ)若a=2,求曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程;(Ⅱ)是否存在负数a,使f(x)≤g(x)对一切正数x

题目详情

设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.
(Ⅰ)若a=2,求曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程;
(Ⅱ)是否存在负数a,使f(x)≤g(x)对一切正数x都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:安徽模拟

答案

(Ⅰ)由题意可知:当a=2时,g(x)=4x2-lnx+2
g′(x)=8x-class="stub"1
x

曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线斜率k=g'(1)=7,又g(1)=6
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线的方程为y-6=7(x-1)即y=7x-1
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)-g(x)=ax+lnx-a2x2(x>0)
假设存在负数a,使得f(x)≤g(x)对一切正数x都成立.
即:当x>0时,h(x)的最大值小于等于零.h′(x)=a+class="stub"1
x
-2a2x=
-2a2x2+ax+1
x
(x>0)

令h'(x)=0可得:x2=-class="stub"1
2a
x1=class="stub"1
a
(舍)
0<x<-class="stub"1
2a
时,h'(x)>0,h(x)单增;
x>-class="stub"1
2a
时,h'(x)<0,h(x)单减.
所以h(x)在x=-class="stub"1
2a
处有极大值,也是最大值.∴h(x)max=h(-class="stub"1
2a
)≤0
解得:a≤-class="stub"1
2
e-class="stub"3
4

所以负数a存在,它的取值范围为:a≤-class="stub"1
2
e-class="stub"3
4

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