问题
解答题
已知f(x)=lnx,g(x)=
(1)求直线l的方程及实数m的值; (2)若h(x)=f(x+1)-g′(x)(其中g′(x)是g(x)的导函数),求函数h(x)的最大值; (3)当0<b<a时,求证:f(a+b)-f(2a)<
|
答案
(1)∵f′(x)=
,∴f'(1)=1.1 x
∴直线l的斜率为1,且与函数f(x)的图象的切点坐标为(1,0).
∴直线l的方程为y=x-1.(2分)
又∵直线l与函数y=g(x)的图象相切,
∴方程组
有一解.y=x-1 y=
x2+mx+1 2 7 2
由上述方程消去y,并整理得x2+2(m-1)x+9=0①
依题意,方程①有两个相等的实数根,
∴△=[2(m-1)]2-4×9=0
解之,得m=4或m=-2
∵m<0,∴m=-2.(5分)
(2)由(1)可知 g(x)=
x2-2x+1 2
,7 2
∴g'(x)=x-2∴h(x)=ln(x+1)-x+2(x>-1).(6分)
∴h′(x)=
-1=1 x+1
.(7分)-x x+1
∴当x∈(-1,0)时,h'(x)>0,当x∈(0,+∞)时,h'(x)<0.
∴当x=0时,h(x)取最大值,其最大值为2,
(3)f(a+b)-f(2a)=ln(a+b)-ln2a=ln
=ln(1+a+b 2a
).b-a 2a
∵0<b<a,∴-a,∴-
<1 2
<0.b-a 2a
由(2)知当x∈(-1,0)时,h(x)<h(0)∴当x∈(-1,0)时,ln(1+x)<x,
ln(1+
)<b-a 2a b-a 2a
.∴f(a+b)-f(2a)<b-a 2a