问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-bx2图象上一点P(2,f(2))处的切线方程为y=-3x+2ln2+2
(1)求a,b的值;
(2)若方程f(x)+m=0在[
1
e
,e]
内有两个不等实根,求实数m的取值范围(其中e为自然对数的底,e≈2.7);
(3)令g(x)=f(x)-nx,如果g(x)图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),x1<x2,AB中点为C(x0,0),求证:g′(x0)≠0.
答案

(1)f′(x)=

a
x
-2bx,f′(2)=
a
2
-4b,f(2)=aln2-4b,

所以

a
2
-4b=-3,且aln2-4b=-6+2ln2+2,

解得a=2,b=1.

(2)f(x)=2lnx-x2,令h(x)=f(x)+m=2lnx-x2+m,

h′(x)=

2
x
-2x=
2(1-x2)
x
,令h'(x)=0,得x=1(x=-1舍去).

[

1
e
,e]内,当x∈[
1
e
,1)
时,h'(x)>0,所以h(x)是增函数;

当x∈(1,e]时,h'(x)<0,所以h(x)是减函数

则方程h(x)=0在[

1
e
,e]内有两个不等实根的充要条件是
h(
1
e
)≤0
h(1)>0
h(e)≤0

即1<m≤e2-2.

(3)g(x)=2lnx-x2-nx,g′(x)=

2
x
-2x-n.

假设结论成立,则有

2lnx1-
x21
-nx1=0,(1)
2lnx2-
x22
-nx2=0,(2)
x1+x2=2x0,(3)
2
x0
-2x0-n=0,(4)

(1)-(2),得2ln

x1
x2
-(
x21
-
x22
)-n(x1-x2)=0.

所以n=2

ln
x1
x2
x1-x2
-2x0

由(4)得n=

2
x0
-2x0,所以
ln
x1
x2
x1-x2
=
1
x0

ln
x1
x2
x1-x2
=
2
x1+x2
,即ln
x1
x2
=
2
x1
x2
-2
x1
x2
+1
,(5)

t=

x1
x2
,u(t)=lnt-
2t-2
t+1
(0<t<1).

u′(t)=

(t-1)2
t(t+1)2
>0,所以u(t)在0<t<1上是增函数,

u(t)<u(1)=0,所以(5)式不成立,与假设矛盾,

所以g'(x0)≠0.

问答题
单项选择题