问题详情:
已知函数f(x)=x2﹣ax(a≠0),g(x)=lnx,f(x)的图象在它与x轴异于原点的交点M处的切线为l1,g(x﹣1)的图象在它与x轴的交点N处的切线为l2,且l1与l2平行.
(1)求a的值;
(2)已知t∈R,求函数y=f(xg(x)+t)在x∈[1,e]上的最小值h(t);
(3)令F(x)=g(x)+g′(x),给定x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,对于两个大于1的正数α,β,存在实数m满足:α=mx1+(1﹣m)x2,β=(1﹣m)x1+mx2,并且使得不等式|F(α)﹣F(β)|<|F(x1)﹣F(x2)|恒成立,求实数m的取值范围.
【回答】
(1)y=f(x)图象与x轴异于原点的交点M(a,0),f′(x)=2x﹣a,
y=g(x﹣1)=ln(x﹣1)图象与x轴的交点N(2,0),
g′(x﹣1)=由题意可得k l1=k l2,即a=1;(2分)
(2)y=f[xg(x)+t]=[xlnx+t]2﹣(xlnx+t)
=(xlnx)2+(2t﹣1)(xlnx)+t2﹣t,
令u=xlnx,在 x∈[1,e]时,u′=lnx+1>0,
∴u=xlnx在[1,e]单调递增,0≤u≤e,
u2+(2t﹣1)u+t2﹣t图象的对称轴u=,抛物线开口向上,
①当u=≤0,即t≥时,y最小=t2﹣t,
②当u=≥e,即t≤时,y最小=e2+(2t﹣1)e+t2﹣t,
③当0<<e,即<t<时,
y最小=y|u==﹣;(5分)
(3)F(x)=g(x)+g′(x)=lnx+,
F′(x)=≥0,
所以F(x)在区间(1,+∞)上单调递增,
∴当x≥1时,F(x)≥F(1)>0,
①当m∈(0,1)时,有,
α=mx1+(1﹣m)x2>mx1+(1﹣m)x1=x1,
α=mx1+(1﹣m)x2<mx2+(1﹣m)x2=x2,
得α∈(x1,x2),同理β∈(x1,x2),
∴由f(x)的单调*知 0<F(x1)<F(α)、f(β)<f(x2),
从而有|F(α)﹣F(β)|<|F(x1)﹣F(x2)|,符合题设.
②当m≤0时,
α=mx1+(1﹣m)x2≥mx2+(1﹣m)x2=x2,
β=mx2+(1﹣m)x1≤mx1+(1﹣m)x1=x1,
由f(x)的单调*知,
F(β)≤F(x1)<f(x2)≤F(α),
∴|F(α)﹣F(β)|≥|F(x1)﹣F(x2)|,与题设不符,
③当m≥1时,同理可得α≤x1,β≥x2,
得|F(α)﹣F(β)|≥|F(x1)﹣F(x2)|,与题设不符,
∴综合①、②、③得 m∈(0,1).(12分)
知识点:*与函数的概念
题型:综合题