问题
解答题
已知直线l:X-y+1=0,⊙O:x2+y2=2上的任意一点P到直线l的距离为d.当d取得最大时对应P的坐标(m,n),设g(x)=mx+
(1)求证:当x≥1,g(x)≥0恒成立; (2)讨论关于x的方程:mx+
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答案
(1)由题意得P(1,-1),
∴m=1,n=-1∴g(x)=mx+
-2lnx=x-n x
-2lnx1 x
∴g′(x)=1+
-1 x2
=2 x
=x2-2x+1 x2
≥0,(x-1)2 x2
∴g(x)在[1,+∞)是单调增函数,
∴g(x)≥g(1)=1-1-2ln1=0对于x∈[1,+∞)恒成立.
(2)方程mx+
-g(x)=2x3-4ex2+tx;n x
∴2lnx=2x3-4ex2+tx
∵x>0,∴方程为
=2x2-4ex+t2lnx x
令L(x)=
,H(x)=2x2-4ex+t,2lnx x
∵L′(x)=2
,当x∈(0,e)时,L′(x)≥0,1-lnx x2
∴L′(x)在(0,e]上为增函数;x∈[e,+∞)时,L′(x)≤0,
∴L′(x)在[0,e)上为减函数,
当x=e时,L(x)max=L(e)=2 e
H(x)=2x2-4ex+t=2(x-e)2+t-2e2,
∴可以分析①当t-2e2>
,即t>2e2+2 e
时,方程无解.2 e
②当t-2e2=
,即t=2e2+2 e
时,方程有一个根.2 e
③当t-2e2<
,即t<2e2+2 e
时,方程有两个根.2 e