问题 解答题
已知函数f(x)=lnx与g(x)=kx+b(k,b∈R)的图象交于P,Q两点,曲线y=f(x)在P,Q两点处的切线交于点A.
(Ⅰ)当k=e,b=-3时,求f(x)-g(x)的最大值;(e为自然常数)
(Ⅱ)若A(
e
e-1
1
e-1
),求实数k,b的值.
答案

(Ⅰ)设h(x)=f(x)-g(x)=lnx-ex+3(x>0),

h′(x)=

1
x
-e=-
e
x
(x-
1
e
),----(1分)

0<x<

1
e
时,h′(x)>0,此时函数h(x)为增函数;

x>

1
e
时,h′(x)<0,此时函数h(x)为减函数.

所以函数h(x)的增区间为(0,

1
e
),减区间为(
1
e
,+∞)

x=

1
e
时,f(x)-g(x)的最大值为h(
1
e
)=-1-1+3=1
;----(4分)

(Ⅱ)设过点A的直线l与函数f(x)=lnx切于点(x0,lnx0),则其斜率k=

1
x0

故切线l:y-lnx0=

1
x0
(x-x0),

将点A(

e
e-1
1
e-1
)代入直线l方程得:
1
e-1
-lnx0=
1
x0
(
e
e-1
-x0)

e-1
e
lnx0+
1
x0
-1=0,----(7分)

v(x)=

e-1
e
lnx+
1
x
-1(x>0),则v′(x)=
e-1
ex
-
1
x2
=
e-1
ex2
(x-
e
e-1
)

0<x<

e
e-1
时,v′(x)<0,函数v(x)为增函数;

x>

e
e-1
时,v′(x)>0,函数v(x)为减函数.

故方程v(x)=0至多有两个实根,----(10分)

又v(1)=v(e)=0,所以方程v(x)=0的两个实根为1和e,

故P(1,0),Q(e,1),

所以k=

1
e-1
,b=
1
1-e
为所求.----(12分)

单项选择题
多项选择题