已知函数f（x）=lnx，g(x)=12x2+a（a为常数），若直线l与y=f（

问题解答题

已知函数f（x）=lnx，g(x)=

x2+a（a为常数），若直线l与y=f（x），y=g（x）的图象都相切，且l与y=f（x）图象的切点的横坐标为1
（Ⅰ）求直线l的方程及a的值；
（Ⅱ）若h（x）=f（x+1）-g'（x），求y=h（x）的单调递增区间；
（Ⅲ）当k≥

时，讨论关于x的方程f（x²+1）-g（x）=k的实数解的个数．

答案

解（I）f′(x)|x=1=

|x=1=1，

∴k₁=1，切点为（1，f（1））=（1，0）

∴l的方程为y=x-1

∵l与g（x）相切，

∴由

y=x-1

x2+a

得

x2+a=x-1，

又△=0，∴a=-

…（4分）

（Ⅱ）h(x)=ln(x+1)-(

x2-

)′=ln(x+1)-x(x＞-1)

∴h′(x)=

x+1

-1

令h'（x）＞0，∴

x+1

＞1，∴-1＜x＜0

∴增区间为（-1，0]

（Ⅲ）令y1=f(x2+1)-g(x)=ln(x2+1)-

x2+

，y₂=k

∵y′1=

1+x2

-x=

-x(x-1)(x+1)

1+x2

∴y_1极大=ln2（当x=±1时取得）∴y1极小=

（当x=0时取得）

∴k∈（ln2，+∞）时，无解；k=ln2时，有两解；k=

时，有三解；

＜k＜ln2时，有四解