若存在常数k和b,使得函数f(x)和g(x)在它们的公共定义域上的任意实数x分别满足:
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 13:21:49
若存在常数k和b,使得函数f(x)和g(x)在它们的公共定义域上的任意实数x分别满足: f(x)≥kx+b和g(x)≤kx+b,则称直线l:y=kx+b为函数f(x)和g(x)的“隔离直线”.已知f(x)=x 2 ,g(x)=2elnx. (I)求F(x)=f(x)﹣g(x)的极值; (II)函数f(x)和g(x)是否存在隔离直线?若存在,求出此隔离直线的方程,若不存在,请说明理由. |
![若存在常数k和b,使得函数f(x)和g(x)在它们的公共定义域上的任意实数x分别满足:](/uploads/image/z/17679334-22-4.jpg?t=%E8%8B%A5%E5%AD%98%E5%9C%A8%E5%B8%B8%E6%95%B0k%E5%92%8Cb%EF%BC%8C%E4%BD%BF%E5%BE%97%E5%87%BD%E6%95%B0f%EF%BC%88x%EF%BC%89%E5%92%8Cg%EF%BC%88x%EF%BC%89%E5%9C%A8%E5%AE%83%E4%BB%AC%E7%9A%84%E5%85%AC%E5%85%B1%E5%AE%9A%E4%B9%89%E5%9F%9F%E4%B8%8A%E7%9A%84%E4%BB%BB%E6%84%8F%E5%AE%9E%E6%95%B0x%E5%88%86%E5%88%AB%E6%BB%A1%E8%B6%B3%EF%BC%9A)
(1)∵F(x)=f(x)﹣g(x)=x 2 ﹣2clnx(x>0),
∴F′(x)=2x﹣
=(2x 2 ﹣2c)/x=
令F′(x)=0,得x=
,
当0<x<
时,F′(x)<0,
X>
时,F′(x)>0
故当x=
时,F(x)取到极小值,极小值是0
(2)由(1)可知,函数f(x)和g(x)的图象在x=
处有公共点,
因此存在f(x)和g(x)的隔离直线,那么该直线过这个公共点,
设隔离直线的斜率为k.则隔离直线方程为y﹣e=k(x﹣
),即y=kx﹣k
+e
由f(x)≥kx﹣
k +e(x∈R),可得x 2 ﹣kx﹣k
+e,
由f(x)≥kx﹣
k +e(x∈R),可得x 2 ﹣kx+k
﹣e≥0
当x∈R恒成立,则△=k 2 ﹣4k
+4e=(k﹣2
) 2 ≤0,只有k=2
,
此时直线方程为:y=2
x﹣e,
下面证明g(x)≤2
x﹣e ex x>0时恒成立
令G(x)=2
x﹣e﹣g(x)=2
x﹣e﹣2elnx,
G′(x)=2
﹣
=(2
x﹣2c)/x=2
(x﹣
)/x,
当x=
时,G′(X)=0,
当0<x<
时G′(X)>0,
则当x=
时,G(x)取到最小值,极小值是0,也是最小值.
所以G(x)=2
x﹣e﹣g(x)≥0,则g(x)≤2
x﹣e当x>0时恒成立.
∴函数f(x)和g(x)存在唯一的隔离直线y=2
x﹣e
∴F′(x)=2x﹣
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/03/e03b9ec652e4b03a9300cce013c2ce6b.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/1/11/1112d315f9b0051930965cd1b7b75003.jpg)
令F′(x)=0,得x=
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/5f/e5ff41a713d874b17d9f4602b8d1d40c.jpg)
当0<x<
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/86/c864b06fc9493b6df75070e15bf59402.jpg)
X>
![](http://img.wesiedu.com/upload/f/2e/f2e5f317d00d15d46efa2fbc5384551d.jpg)
故当x=
![](http://img.wesiedu.com/upload/2/d2/2d2681b0db0af1fd403371eec4881df7.jpg)
(2)由(1)可知,函数f(x)和g(x)的图象在x=
![](http://img.wesiedu.com/upload/9/fc/9fcd0ceeccc8b27dc50689cca2274792.jpg)
因此存在f(x)和g(x)的隔离直线,那么该直线过这个公共点,
设隔离直线的斜率为k.则隔离直线方程为y﹣e=k(x﹣
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/e4/ee4135cc71d552ef9b8ba8a3626415c8.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/5/ba/5ba8cc931489898f58d2e27b30e343d8.jpg)
由f(x)≥kx﹣
![](http://img.wesiedu.com/upload/f/28/f28ce6ad6bdd25af0f8c685cdcc70181.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/95/795fc3eea0e54cd645ee4d0035f62ef2.jpg)
由f(x)≥kx﹣
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/c2/3c20bdcaeb3f6a544838009354b4016e.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/0/8e/08e80cec6a4b5301573aec41389ac1a1.jpg)
当x∈R恒成立,则△=k 2 ﹣4k
![](http://img.wesiedu.com/upload/0/a3/0a35fb89674f275758dd874398bcfb33.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/75/375561461ca376ad7420f2fc94d661fb.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/9/32/932ee04b55e5aaab62a920134bae4382.jpg)
此时直线方程为:y=2
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/b9/7b96c8b95b29b930d3151cde02f0725e.jpg)
下面证明g(x)≤2
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/5c/35ccb9c1409ac1dfd63e6b04f56b65dd.jpg)
令G(x)=2
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/6c/46c245fdff2878197f503386cd06ac5c.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/73/473e675a4b00d0720920414ccc70af99.jpg)
G′(x)=2
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/c1/7c184acc4cc05f2696d2d78ae40a877b.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/95/4959f117aa95ef0e09974be2c0bdd765.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/04/c043429b411128aa64a1496915318e67.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/1b/41b792e3c6f1051154904b753288fcbc.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/a/4c/a4ccc8123fbcc4de454f02df7b14fdbb.jpg)
当x=
![](http://img.wesiedu.com/upload/6/e2/6e2ef45149ac61d11dd673cc89bd5f3b.jpg)
当0<x<
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/3d/43d3cd121f52d575ed3e91e9961aea4c.jpg)
则当x=
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/a4/ca4ce5f204c5592cb1e12be3c8be5ac6.jpg)
所以G(x)=2
![](http://img.wesiedu.com/upload/5/8a/58ac75b8dcd78b173c527264669ad813.jpg)
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/40/e4062d507e7a080831982c53a6c71103.jpg)
∴函数f(x)和g(x)存在唯一的隔离直线y=2
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/a2/8a22e338accbad336da4b6e9070f3919.jpg)
若存在实常数K和b,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的任意实数x分别满足f(x)≥kx+b和g(x)≤kx+b,则
若存在实常数k和b,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的任意实数x分别满足:f(x)>=kx+b和g(x)
对于具有相同定义域D的函数f(x)和g(x),若存在函数h(x)=kx+b(k,b为常数),对任给的正数m,存在相应的x
已知函数f(x)=根号下ax^2+bx存在正数b使得f(x)的定义域和值域相同 1)求非零实数a的值 2)若函数g(x)
一道函数的选择题对于具有相同定义域D的函数f(x)和g(x),若存在函数h(x)=kx+b(k,b为常数),对任给的正数
已知函数f(x)=根号下ax^2+bx,存在正数b,使得f(x)的定义域和值域相同 1)求非零实数a的值 2)若函数g(
(2013•德州二模)若对于定义在R上的函数f(x),存在常数t(t∈R),使得f(x+t)+tf(x)=0对任意实数x
已知函数f(x)=e^x(x^2+ax-a)其中a是常数,若存在实数k,使得关于X的方程f(x)=k在[0,+∞)上有两
若对于定义在R上的连续函数f(x),存在常数a(a∈R),使得f(x+a)+af(x)=0对任意的实数x成立,则称f(x
若对于定义在R上的连续函数f(x),存在常数a(a∈R),使得f(x+a)+af(x)=0对任意的实数
如果函数y=f(x)的定义域为R,对于定义域内的任意x,存在实数a使得f(x+a)
f(x)=2x^2-2是否存在实数k,当a+b小于等于2时,使函数g(x)=1/3 f'(x)+k在定义域[a,b]上的