问题 解答题
已知直线l与函数f(x)=lnx的图象相切于点(1,0),且l与函数g(x)=
1
2
x2+mx+
7
2
(m<0)的图象也相切.
(Ⅰ)求直线l的方程及m的值;
(Ⅱ)设h(x)=ag(x)-f(x)+2ax-
7
2
a
,若h(x)≥
1
2
恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)∵f′(x)=

1
x
,直线l是函数f(x)=lnx的图象在点(1,0)处的切线,

∴其斜率为k=f′(1)=1

∴直线l的方程为y=x-1.

又因为直线l与g(x)的图象相切,

y=x-1
y=
1
2
x2+mx+
7
2
1
2
x2+(m-1)x+
9
2
=0,

得△=(m-1)2-9=0⇒m=-2(m=4不合题意,舍去)

(Ⅱ)∵g(x)=

1
2
x2-2x+
7
2

h(x)=

a
2
x2-2ax+
7a
2
-lnx+2ax-
7a
2
=
a
2
x2-lnx≥
1
2
恒成立,

a≥

1+2lnx
x2
(x>0)恒成立

ϕ(x)=

1+2lnx
x2
,则ϕ′(x)=
-4lnx
x3

当0<x<1时,ϕ′(x)>0;当x>1时,ϕ′(x)<0.

于是,ϕ(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.

故φ(x)的最大值为ϕmax(x)=ϕ(1)=1

要使a≥ϕ(x)恒成立,只需a≥1,

∴a的取值范围为[1,+∞)

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