问题
解答题
函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行. (1)求此平行线的距离; (2)若存在x使不等式
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答案
(1)求导数可得f'(x)=aex,g′(x)=
,1 x
又可知y=f(x)的图象与坐标轴的交点为(0,a),
y=g(x)的图象与坐标轴的交点为(a,0),
∵函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行,
∴f'(0)=g'(a),即a=
,又∵a>0,∴a=1.∴f(x)=ex,g(x)=lnx,1 a
∴函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其坐标轴的交点处的切线方程分别为:x-y+1=0,x-y-1=0
∴由两平行切线间的距离距离公式可得距离为
=|1-(-1)| 12+(-1)2
.2
(2)由
>x-m f(x)
得x
>x-m ex
,故m<x-x
ex在x∈[0,+∞)有解,x
令h(x)=x-
ex,则m<hmax(x).当x=0时,m<0;x
当x>0时,∵h′(x)=1-(
ex+1 2 x
ex)=1-(x
+1 2 x
)ex,x
∵x>0,∴
+1 2 x
≥2x
=
•1 2 x x
,当且仅当2
=1 2 x
,即x=x
时取等号,1 2
又ex>1,∴(
+1 2 x
)ex>x
,故h′(x)=1-(2
+1 2 x
)ex<0,x
故h(x)=x-
ex在区间[0,+∞)上单调递减,故h(x)max=h(0)=0,∴m<0x
综合可得实数m的取值范围为(-∞,0).