早教吧作业答案频道 -->数学-->
对于函数f(x),g(x),如果它们的图象有公共点P,且在点P处的切线相同,则称函数f(x)和g(x)在点P处相切,称点P为这两个函数的切点.设函数f(x)=ax2-bx(a≠0),g(x)=lnx.(Ⅰ
题目详情
对于函数f(x),g(x),如果它们的图象有公共点P,且在点P处的切线相同,则称函数f(x)和g(x)在点P处相切,称点P为这两个函数的切点.设函数f(x)=ax2-bx(a≠0),g(x)=lnx.
(Ⅰ)当a=-1,b=0时,判断函数f(x)和g(x)是否相切?并说明理由;
(Ⅱ)已知a=b,a>0,且函数f(x)和g(x)相切,求切点P的坐标;
(Ⅲ)设a>0,点P的坐标为(
,-1),问是否存在符合条件的函数f(x)和g(x),使得它们在点P处相切?若点P的坐标为(e2,2)呢?(结论不要求证明)
(Ⅰ)当a=-1,b=0时,判断函数f(x)和g(x)是否相切?并说明理由;
(Ⅱ)已知a=b,a>0,且函数f(x)和g(x)相切,求切点P的坐标;
(Ⅲ)设a>0,点P的坐标为(
1 |
e |
▼优质解答
答案和解析
(Ⅰ)结论:当a=-1,b=0时,函数f(x)和g(x)不相切.
理由如下:由条件知f(x)=-x2,
由g(x)=lnx,得x>0,
又因为 f'(x)=-2x,g′(x)=
,
所以当x>0时,f'(x)=-2x<0,g′(x)=
>0,
所以对于任意的x>0,f'(x)≠g'(x).
当a=-1,b=0时,函数f(x)和g(x)不相切.
(Ⅱ)若a=b,a>0,则f'(x)=2ax-a,
g′(x)=
,
设切点坐标为(s,t),其中s>0,
由题意得,as2-as=lns①,2as-a=
②,
由②,得 a=
,
代入①,得
=lns.(*)
因为 a=
>0,且s>0,
所以 s>
.
设函数 F(x)=
-lnx,x∈(
,+∞) x∈(0,
)∪(
,+∞),
则 F′(x)=
.
令F'(x)=0 F'(x)=0,解得x=1或x=
(舍).
当x变化时,F'(x)与F(x)的变化情况如下表所示,
所以当x=1时,F(x)取到最大值F(1)=0,且当x∈(
,1)∪(1,+∞)时F(x)<0.
因此,当且仅当x=1时F(x)=0.
所以方程(*)有且仅有一解s=1.
于是t=lns=0,
因此切点P的坐标为(1,0).
(Ⅲ)当点P的坐标为(
,-1)时,存在符合条件的函数f(x)和g(x),
使得它们在点P处相切;
当点P的坐标为(e2,2)时,不存在符合条件的函数f(x)和g(x),
使得它们在点P处相切.
理由如下:由条件知f(x)=-x2,
由g(x)=lnx,得x>0,
又因为 f'(x)=-2x,g′(x)=
1 |
x |
所以当x>0时,f'(x)=-2x<0,g′(x)=
1 |
x |
所以对于任意的x>0,f'(x)≠g'(x).
当a=-1,b=0时,函数f(x)和g(x)不相切.
(Ⅱ)若a=b,a>0,则f'(x)=2ax-a,
g′(x)=
1 |
x |
设切点坐标为(s,t),其中s>0,
由题意得,as2-as=lns①,2as-a=
1 |
s |
由②,得 a=
1 |
s(2s-1) |
代入①,得
s-1 |
2s-1 |
因为 a=
1 |
s(2s-1) |
所以 s>
1 |
2 |
设函数 F(x)=
x-1 |
2x-1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
则 F′(x)=
-(4x-1)(x-1) |
x(2x-1)2 |
令F'(x)=0 F'(x)=0,解得x=1或x=
1 |
4 |
当x变化时,F'(x)与F(x)的变化情况如下表所示,
x | (
| 1 | (1,+∞) | ||
F'(x) | + | 0 | - | ||
F(x) | ↗ | 极大值 | ↘ |
1 |
2 |
因此,当且仅当x=1时F(x)=0.
所以方程(*)有且仅有一解s=1.
于是t=lns=0,
因此切点P的坐标为(1,0).
(Ⅲ)当点P的坐标为(
1 |
e |
使得它们在点P处相切;
当点P的坐标为(e2,2)时,不存在符合条件的函数f(x)和g(x),
使得它们在点P处相切.
看了 对于函数f(x),g(x),...的网友还看了以下:
若质数p≥5,且2p+1也是质数,试证明4p+1是合数 2020-05-17 …
证明:如果整数P>1且P是(P-1)!+1的因数,则P一定是素数.初等数论 2020-05-17 …
已知函数f(x)=2cos(x-¶/2)cosx-2cos²x+1,x属于R①求函数最小正周期②求 2020-06-05 …
对于函数f(x),g(x),如果它们的图象有公共点P,且在点P处的切线相同,则称函数f(x)和g( 2020-06-11 …
设函数f:R→R定义如下:如果x为无理数,则f(x)=0;如果p,q∈Z,且分数p/q是既约分数, 2020-06-14 …
数论问题,最大无法表示成px+qy(x>=0,y>=0)的数有俩个数p,q,且gcd(q,p)(最 2020-07-11 …
证明:若质数P≥5,且2p-1是质数,那么4p+5是合数. 2020-07-16 …
同底数幂的除法公式am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n)中,如果m<n可以得 2020-07-30 …
如果数轴上有两点P、Q,如果点P对应的数是-21,且P、Q间距离是4.求点Q对应的数? 2020-08-03 …
行测的逻辑判断如果p,那么q=》这个矛盾是非p并且q。非p并且q的矛盾是p或者非q。矛盾的矛盾应该是 2020-12-07 …