設(shè)函數(shù)f(x)=(m-3)ex,g(x)=2ax+1+blnx,其中m,a,b∈R,曲線g(x)在x=1處的切線方程為y=3x.
(1)求函數(shù)g(x)的解析式;
(2)若f(x)的圖象恒在g(x)圖象的上方,求m的取值范圍;
(3)討論關(guān)于x的方程f(x)=g(x)根的個(gè)數(shù).
考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程
專題:導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
分析:(1)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得a,b的值即可得出結(jié)論;
(2)由題意,(m-3)ex>2x+1+lnx對(duì)一切x>0恒成立,分離參數(shù)m得m>
2x+1+lnx
ex
+3
,令h(x)=
2x+1+lnx
ex
+3
,
利用導(dǎo)數(shù)求得h(x)的最大值,即可得出結(jié)論.
(3)由題意,原方程等價(jià)于分離參數(shù)后的方程m=
2x+1+lnx
ex
+3,令h(x)=
2x+1+lnx
ex
+3
,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,數(shù)形結(jié)合即可得出結(jié)論.
解答: 解:(1)g′(x)=2a+
b
x
,則g'(1)=2a+b=3,又g(1)=2a+1=3,
解得a=1,b=1,所以g(x)=2x+1+lnx.
(2)由題意,(m-3)ex>2x+1+lnx對(duì)一切x>0恒成立,
分離參數(shù)m得m>
2x+1+lnx
ex
+3
,
h(x)=
2x+1+lnx
ex
+3
,則h′(x)=
1+
1
x
-2x-lnx
ex

t(x)=1+
1
x
-2x-lnx
,探根:令x=1,則t(1)=0,
t′(x)=-
1
x2
-2-
1
x
<0
,說(shuō)明函數(shù)t(x)過(guò)點(diǎn)(1,0),且在(0,+∞)上單調(diào)遞減,
其大致圖象如圖.

觀察圖象即知,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),t(x)>0;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),t(x)<0.
又易知h'(x)與t(x)同號(hào),所以h(x)在(0,1)上單調(diào)遞增;在(1,+∞)上單調(diào)遞減,
hmax(x)=h(1)=
3
e
+3
,故所求m取值范圍為(
3
e
+3,  +∞)

(3)由題意,原方程等價(jià)于分離參數(shù)后的方程m=
2x+1+lnx
ex
+3,
仍令h(x)=
2x+1+lnx
ex
+3
,則由(1)知:h(x)在(0,1)上單調(diào)遞增;在(1,+∞)上單調(diào)遞減.
又當(dāng)x→0+時(shí),h(x)→-∞;當(dāng)x→+∞時(shí),h(x)→3,即直線x=0(y軸)和y=3是函數(shù)h(x)圖象的兩條漸近線,
所以h(x)的大致圖象如圖2,觀察圖象即知:

當(dāng)m=
3
e
+3或m∈(-∞,3]時(shí),方程f(x)=g(x)根的個(gè)數(shù)為1;
當(dāng)m∈(3,
3
e
+3)時(shí),f(x)=g(x)根的個(gè)數(shù)為2;
當(dāng)m∈(
3
e
+3,+∞)時(shí),f(x)=g(x)根的個(gè)數(shù)為0.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的切線問(wèn)題,研究函數(shù)的單調(diào)性、最值等知識(shí),考查學(xué)生轉(zhuǎn)化劃歸思想、分類討論思想的運(yùn)用能力及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,屬難題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知a∈R,函數(shù)f(x)=lnx-a(x-1).
(Ⅰ)若a=
1
e-1
,求函數(shù)y=|f(x)|的極值點(diǎn);
(Ⅱ)若不等式f(x)≤-
ax2
e2
+
(1+2a-ea)x
e
恒成立,求a的取值范圍.(e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

某部隊(duì)駐扎在青藏高原上,那里海拔高、寒冷缺氧、四季風(fēng)沙、沒有新鮮蔬菜,生活條件極為艱苦.但戰(zhàn)士們不計(jì)個(gè)人得失,扎根風(fēng)雪高原,以鋼鐵般的意志,自力更生,克服惡劣的自然環(huán)境.該部隊(duì)現(xiàn)計(jì)劃建造一個(gè)室內(nèi)面積為800m2的矩形蔬菜溫室,在溫室內(nèi),與左、右兩側(cè)及后側(cè)的內(nèi)墻各保留1m寬的通道,與前側(cè)內(nèi)墻保留3m寬的空地.當(dāng)矩形溫室的邊長(zhǎng)各為多少時(shí),蔬菜的種植面積最大?最大種植面積是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖,已知ABCD為平行四邊形,∠A=60°,AF=2FB,AB=6,點(diǎn)E在CD上,EF∥BC,BD⊥AD,BD與EF相交于N.現(xiàn)將四邊形ADEF沿EF折起,折后如圖滿足平面ABCD⊥平面BCEF.
(Ⅰ)求證:BD⊥EF;
(Ⅱ)求三棱錐D-NBF的體積;

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知函數(shù)y=sin(
π
3
-
1
2
x)
(Ⅰ)求該函數(shù)的周期,并求函數(shù)在區(qū)間[0,π]上的值域;
(Ⅱ)求該函數(shù)在[-2π,2π]上的單調(diào)增區(qū)間.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長(zhǎng)為a的正方形,側(cè)面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=
2
2
AD.
(1)求證:面PAB⊥平面PDC; 
(2)求二面角B-PD-C的余弦值.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

計(jì)算(-2)50+(-2)49+(-2)48+…+(-2)+1.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)已知向量
a
=(sinθ,-2)與
b
=(1,cosθ)互相垂直,其中θ∈(0,
π
2
).求sinθ和cosθ的值;
(2)已知非零向量
a
b
滿足|
a
|=1,(
a
-
b
)•(
a
+
b
)=
1
2
,且
a
b
=
1
2
.求向量
a
-
b
的模.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

設(shè)命題p:?x∈R,x2+2ax-a=0,命題q:方程x2+ax+1=0有兩個(gè)不相等的負(fù)根.如果命題“p∨q”為真命題”,“p∧q”為假命題,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案