已知a>0,函数f(x)=ax2-x,g(x)=ln(ax)
(1)若直线y=kx-1与函数f(x)、g(x)相切于同一点,求实数a,k的值;
(2)是否存在实数a,使得f(x)≥g(x)成立,若存在,求出实数a的取值集合,不存在说明理由.
解(1)设g(x)的切点(x0,ln(ax0)),g′(x0)=
=k,1 x0
∴g(x0)=ln(ax0)=kx0-1=0,∴ax0=1,
设f(x)切点(x0,f(x0)),f′(x0)=2ax0-1=k=1,∴a=x0=1,
∴a=k=1;
(2)令h(x)=f(x)-g(x)=ax2-x-ln(ax),即h(x)min≥0,
h′(x)=
,令p(x)=2ax2-x-1,△=1+8a>0,2ax2-x-1 x
所以p(x)=0有两不等根x1,x2,x1x2=-
<0,不妨令x1<0<x2,1 2a
所以h(x)在(0,x2)上递减,在(x2,+∞)上递增,
所以h(x2)=ax22-x2-ln(ax2)≥0成立,
因为p(x2)=2ax22-x2-1=0,所以ax2=
,1+x2 2x2
所以h(x2)=
-ln1-x2 2
≥0,且x2=1+x2 2x2
=1+ 1+8a 4a
,2
-11+8a
令k(x)=
-ln1-x 2
=1+x 2x
+ln2x-ln(1+x),1-x 2
k′(x)=-
,所以k(x)在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,(x-1)(x+2) 2x(x+1)
所以k(x2)≤k(1)=0,又h(x2)=
-ln1-x2 2
≥0,所以x2=1代入ax2=1+x2 2x2
,a=1,1+x2 2x2
所以a∈{1}.