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已知f(x)=(1+x)lnx,g(x)=a(1-x).(1)是否存在实数a,使g(x)是f(x)在x=1处的切线?(2)若f(x)<-2g(x)对?x∈(0,1)成立,求a的取值范围.
题目详情
已知f(x)=(1+x)lnx,g(x)=a(1-x).
(1)是否存在实数a,使g(x)是f(x)在x=1处的切线?
(2)若f(x)<-2g(x)对?x∈(0,1)成立,求a的取值范围.
(1)是否存在实数a,使g(x)是f(x)在x=1处的切线?
(2)若f(x)<-2g(x)对?x∈(0,1)成立,求a的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
考点:
利用导数研究曲线上某点切线方程 全称命题
专题:
计算题 导数的概念及应用 导数的综合应用
分析:
(1)求导f′(x)=lnx+1x+1,从而得到f(1)=0,f′(1)=2;从而求切线方程;(2)f(x)<-2g(x)可化为(1+x)lnx+2a(1-x)<0,从而可得-2a>(1+x)lnx1-x对?x∈(0,1)成立,令h(x)=(1+x)lnx1-x,从而求导h′(x)=2lnx+1-x2x(1-x)2,再令F(x)=2lnx+1-x2x,求导F′(x)=2x+-2x2-(1-x2)x2=-(x-1)2x2<0,从而求a的取值范围.
(1)∵f(x)=(1+x)lnx,f′(x)=lnx+1x+1;∴f(1)=0,f′(1)=2;故f(x)在x=1处的切线为y=2(x-1);若g(x)是f(x)在x=1处的切线,则a=2;(2)f(x)<-2g(x)可化为(1+x)lnx+2a(1-x)<0;即-2a>(1+x)lnx1-x对?x∈(0,1)成立;令h(x)=(1+x)lnx1-x,∴h′(x)=2lnx+1-x2x(1-x)2,令F(x)=2lnx+1-x2x,∵F′(x)=2x+-2x2-(1-x2)x2=-(x-1)2x2<0,∴F(x)=2lnx+1-x2x在(0,1)上是减函数,且h′(1)=0,∴h′(x)>0,所以h(x)在(0,1)上是增函数,且h(1)→-2,∴-2a>-2,即a<1.
点评:
本题考查了导数的综合应用及恒成立问题的处理方法,属于难题.
考点:
利用导数研究曲线上某点切线方程 全称命题
专题:
计算题 导数的概念及应用 导数的综合应用
分析:
(1)求导f′(x)=lnx+1x+1,从而得到f(1)=0,f′(1)=2;从而求切线方程;(2)f(x)<-2g(x)可化为(1+x)lnx+2a(1-x)<0,从而可得-2a>(1+x)lnx1-x对?x∈(0,1)成立,令h(x)=(1+x)lnx1-x,从而求导h′(x)=2lnx+1-x2x(1-x)2,再令F(x)=2lnx+1-x2x,求导F′(x)=2x+-2x2-(1-x2)x2=-(x-1)2x2<0,从而求a的取值范围.
(1)∵f(x)=(1+x)lnx,f′(x)=lnx+1x+1;∴f(1)=0,f′(1)=2;故f(x)在x=1处的切线为y=2(x-1);若g(x)是f(x)在x=1处的切线,则a=2;(2)f(x)<-2g(x)可化为(1+x)lnx+2a(1-x)<0;即-2a>(1+x)lnx1-x对?x∈(0,1)成立;令h(x)=(1+x)lnx1-x,∴h′(x)=2lnx+1-x2x(1-x)2,令F(x)=2lnx+1-x2x,∵F′(x)=2x+-2x2-(1-x2)x2=-(x-1)2x2<0,∴F(x)=2lnx+1-x2x在(0,1)上是减函数,且h′(1)=0,∴h′(x)>0,所以h(x)在(0,1)上是增函数,且h(1)→-2,∴-2a>-2,即a<1.
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