已知函数f(x)=lnx,g(x)=(a>0),设h(x)=f(x)+g(x),(Ⅰ)求h(x)的单调区间;(Ⅱ)若在y=h(x)在x∈(0,3]的图象上存在一点P(x0,y0),使得以P(x0,y0
解:(Ⅰ),其定义域为(0,+∞),,令,则x=a,于是,当x>a时,h′(x)>0,h(x)为增函数,当0<x<a时,h′(x)<0,h(x)为减函数,所以h(x)的单调增区间是(a,+∞),单调减区间是(0,a);(Ⅱ)因为,所以在区间x∈(0,3]上存在一点P(x0,y0),使得以P(x0,y0)为切点的切线的斜率,等价于,因为,所以在x∈(0,3]的最大值为,于是a≤,a的最大值为。 (Ⅲ)若的图象与的图象恰好有四个不同的交点,即有四个不同的根,亦即方程有四个不同的根。构造函数,则F(x)的图象与x轴有四个不同的交点,,令,当x变化时F′(x)和F(x)的变化情况如下表:所以当且即时,F(x)的图象与x轴有四个不同的交点,解得,所以存在使得两个函数的图像恰好有四个不同的交点。
题目简介
已知函数f(x)=lnx,g(x)=(a>0),设h(x)=f(x)+g(x),(Ⅰ)求h(x)的单调区间;(Ⅱ)若在y=h(x)在x∈(0,3]的图象上存在一点P(x0,y0),使得以P(x0,y0
题目详情
(Ⅰ)求h(x)的单调区间;
(Ⅱ)若在y=h(x)在x∈(0,3]的图象上存在一点P(x0,y0),使得以P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≥
(Ⅲ)是否存在实数m,使得函数y=g(
答案
解:(Ⅰ)
,其定义域为(0,+∞),
,
,则x=a,
,
,
,
,
在x∈(0,3]的最大值为
,
,a的最大值为
。
的图象与
的图象恰好有四个不同的交点,
有四个不同的根,亦即方程
有四个不同的根。
,
,
,
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且
即
时,F(x)的图象与x轴有四个不同的交点,
,
使得两个函数的图像恰好有四个不同的交点。
令
于是,当x>a时,h′(x)>0,h(x)为增函数,
当0<x<a时,h′(x)<0,h(x)为减函数,
所以h(x)的单调增区间是(a,+∞),单调减区间是(0,a);
(Ⅱ)因为
所以在区间x∈(0,3]上存在一点P(x0,y0),
使得以P(x0,y0)为切点的切线的斜率
等价于
因为
所以
于是a≤
(Ⅲ)若
即
构造函数
则F(x)的图象与x轴有四个不同的交点,
令
当x变化时F′(x)和F(x)的变化情况如下表:
所以当
解得
所以存在