已知函数f(x)=alnx,g(x)=-x2+(a+2)x+1.(1)若直线y=2x与曲线y=f(x)相切,求实数a的值;(2)

2025-06-20 12:38:17
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回答1:

(1)设切点为(x0,y0),
∵f(x)=alnx,∴f′(x)=

a
x

∴切线方程为y-alnx0=
a
x0
(x-x0).                …2分
∵切线y=2x过原点,∴-alnx0=-a.
则x0=e,y0=2e.即切点为(e,2e).               …4分
代入y=f(x),得a=2e.              …6分
(2)f(x)≥g(x),即alnx≥-x2+(a+2)x+1.
也即a(x-lnx)≤x2-2x-1,此式对一切实数x∈[1,e]恒成立.
设h(x)=x-lnx,∵h′(x)=1?
1
x
x?1
x
>0在x∈[1,e]恒成立.
∴h(x)=x-lnx在[1,e]上是增函数,h(x)≥h(1)=1.   …8分
a ≤ 
x2?2x?1
x?lnx
,此式对一切实数x∈[1,e]恒成立.   …10分
u(x)=
x2?2x?1
x?lnx

u′(x)=
(2x?2)(x?lnx)?(x2?2x?1)(1?
1
x
)
(x?lnx)2
=
(x?1)(x2?2xlnx+2x+1)
x(x?lnx)2
.   …13分
当x∈(1,e)时,-2xlnx+2x=2x(1-lnx)>0.则u'(x)>0.
而u(x)在[1,e]是图象不间断,∴u(x)的最小值为u(1)=-2.
∴a≤-2.                                      …16分.