已知函数f(x)=2lnx与g(x)=a2x2+ax+1(a>0) (1)设直线x=1与曲线y=f(x)和y=g(x)分别相交于点P,Q,且曲线y=f(x)和y=g(x)在点P,Q处的切线平行,求实数a的值; (2)f′(x)为f(x)的导函数,若对于任意的x∈(0,+∞),e
(3)在(2)的条件下且当a取m最大值的
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(1)求导函数可得f′(x)=
,g(x)=2a2x+a2 x
∵曲线y=f(x)和y=g(x)在点P,Q处的切线平行
∴f′(1)=g′(1)
∴2=2a2+a且a>0
∴a=
;
-117 4
(2)对于任意的x∈(0,+∞),e
-mx≥0恒成立,即mx≤e1 f′(x) x 2
∴m≤(
)min.e x 2 x
设F(x)=
,则F′(x)=e x 2 x
e1 2
(x-2)x 2 x2
当x∈(0,2)时,F′(x)<0,∴F(x)在(0,2)上单调递减;当x∈(2,+∞)时,F′(x)>0,∴F(x)在(2,+∞)上单调递增
∴F(x)min=F(2)=e 2
∴m的最大值为
;e 2
(3)由(2)可知a=1,故g(x)=x2+x+1在x∈[1,e]时,g(x)min=g(1)=3
∴h(x)=f(x)-kf′(x)=2lnx-
在x∈[1,e]时最小值为32k x
令h′(x)=
=0,可得x=-k2(x+k) x2
①当-k≤1,即k≥-1时,h′(x)≥0,此时h(x)在[1,e]上单调递增,∴h(x)min=h(1)=-2k=3,∴k=-
(舍去);3 2
②当-k≥e,即k≤-e时,h′(x)≤0,此时h(x)在[1,e]上单调递减,∴h(x)min=h(e)=2-
=3,∴k=-2k e
(舍去);e 2
③当1<-k<e,即-e<k<-1时,x∈(1,-k)时,h′(x)<0,此时h(x)在[1,-k)上单调递减,x∈(-k,e)时,h′(x)>0,此时h(x)在[1,-k)上单调递增,∴h(x)min=h(-k)=2ln(-k)+2=3,∴k=-
;e
综上可知,k=-
.e