问题
解答题
设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.
(Ⅰ)若a=2,求曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程;
(Ⅱ)是否存在负数a,使f(x)≤g(x)对一切正数x都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案
(Ⅰ)由题意可知:当a=2时,g(x)=4x2-lnx+2
则g′(x)=8x-1 x
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线斜率k=g'(1)=7,又g(1)=6
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线的方程为y-6=7(x-1)即y=7x-1
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)-g(x)=ax+lnx-a2x2(x>0)
假设存在负数a,使得f(x)≤g(x)对一切正数x都成立.
即:当x>0时,h(x)的最大值小于等于零.h′(x)=a+
-2a2x=1 x
(x>0)-2a2x2+ax+1 x
令h'(x)=0可得:x2=-
,x1=1 2a
(舍)1 a
当0<x<-
时,h'(x)>0,h(x)单增;1 2a
当x>-
时,h'(x)<0,h(x)单减.1 2a
所以h(x)在x=-
处有极大值,也是最大值.∴h(x)max=h(-1 2a
)≤0解得:a≤-1 2a
e-1 2 3 4
所以负数a存在,它的取值范围为:a≤-
e-1 2 3 4