问题
解答题
设函数 f (x)=ax-lnx-3(a∈R),g(x)=xe1-x.
(Ⅰ)若函数 g(x) 的图象在点 (0,0) 处的切线也恰为 f (x) 图象的一条切线,求实数 a的值;
(Ⅱ)是否存在实数a,对任意的 x∈(0,e],都有唯一的 x0∈[e-4,e],使得 f (x0)=g(x) 成立.若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
注:e是自然对数的底数.
答案
解:(1),
,所以
的图象在
处的切线方程是
;2分
设与
的图象切于点
,而
,
且
,解得
; 5分
(2),
在
上单调递增,在
上单调递减,
且,
; 8分
若令,则原命题等价于对于任意
,都有唯一的
,使得
成立. 9分
而,
,
①当时,
恒成立,所以
在
上单调递减,要满足条件,则必须有
,且
,无解,所以此时不存在满足条件的
;10分
②当,
恒成立,所以
在
上单调递减,要满足条件,则必须有
,且
,解得
,
;11分
③当时,
在区间
上单调递减,在
上单调递增,
又,要满足条件,则
,解得
,
; 12分
④当时,
恒成立,所以
在
上单调递增,
又,所以此时不存在
满足条件; 13分
综上有. 15分