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函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)...

函数f(x)=aex,g(x)=lnx-lna,其中a为常数,且函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行.
(Ⅰ)求此平行线的距离;
(Ⅱ)若存在x使不等式manfen5.com 满分网成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)对于函数y=f(x)和y=g(x)公共定义域中的任意实数x,我们把|f(x)-g(x)|的值称为两函数在x处的偏差.求证:函数y=f(x)和y=g(x)在其公共定义域内的所有偏差都大于2.
(Ⅰ)求导函数,利用函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行,确定a的值,从而可得切线方程,即可求得两平行切线间的距离; (Ⅱ)问题等价于在x∈[0,+∞)有解,令,则m<hmax(x),由此即可求得实数m的取值范围; (Ⅲ)证法一:函数y=f(x)和y=g(x)的偏差为:F(x)=|f(x)-g(x)|=ex-lnx,x∈(0,+∞),求出其最小值,即可得到结论; 证法二:由于函数y=f(x)和y=g(x)的偏差:F(x)=|f(x)-g(x)|=ex-lnx,x∈(0,+∞),构造函数,x∈(0,+∞),F2(x)=x-lnx,x∈(0,+∞),确定其单调性,确定其范围,即可求得结论. (Ⅰ)【解析】 f'(x)=aex,, y=f(x)的图象与坐标轴的交点为(0,a),y=g(x)的图象与坐标轴的交点为(a,0), ∵函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其与坐标轴的交点处的切线互相平行 ∴f'(0)=g'(a),即 又∵a>0,∴a=1. ∴f(x)=ex,g(x)=lnx, ∴函数y=f(x)和y=g(x)的图象在其坐标轴的交点处的切线方程分别为:x-y+1=0,x-y-1=0 ∴两平行切线间的距离为. (Ⅱ)【解析】 由得,故在x∈[0,+∞)有解, 令,则m<hmax(x). 当x=0时,m<0; 当x>0时,∵, ∵x>0,∴,∴ 故 即在区间[0,+∞)上单调递减,故h(x)max=h(0)=0,∴m<0 即实数m的取值范围为(-∞,0). (Ⅲ)证法一:∵函数y=f(x)和y=g(x)的偏差为:F(x)=|f(x)-g(x)|=ex-lnx,x∈(0,+∞) ∴, 设x=t为的解,则当x∈(0,t),F'(x)<0; 当x∈(t,+∞),F'(x)>0,∴F(x)在(0,t)单调递减,在(t,+∞)单调递增 ∴ ∵f'(1)=e-1>0,,∴ 故 即函数y=f(x)和y=g(x)在其公共定义域内的所有偏差都大于2. 证法二:由于函数y=f(x)和y=g(x)的偏差:F(x)=|f(x)-g(x)|=ex-lnx,x∈(0,+∞) 令,x∈(0,+∞);令F2(x)=x-lnx,x∈(0,+∞) ∵,, ∴F1(x)在(0,+∞)单调递增,F2(x)在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增 ∴F1(x)>F1(0)=1,F2(x)≥F2(1)=1, ∴F(x)=ex-lnx=F1(x)+F2(x)>2 即函数y=f(x)和y=g(x)在其公共定义域内的所有偏差都大于2.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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