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已知函数f(x)=a•lnx+b•x2在点(1,f(1))处的切线方程为x-y-...

已知函数f(x)=a•lnx+b•x2在点(1,f(1))处的切线方程为x-y-1=0.
(1)求f(x)的表达式;
(2)若f(x)满足f(x)≥g(x)恒成立,则称f(x)是g(x)的一个“上界函数”,如果函数manfen5.com 满分网(t为实数)的一个“上界函数”,求t的取值范围;
(3)当m>0时,讨论manfen5.com 满分网在区间(0,2)上极值点的个数.
(1)把x=1代入切线方程得到y=0,得到切点坐标,把切点坐标代入f(x)中,解得b的值,求出f(x)的导函数,把b的值代入后,再根据′(1)=1,求出a的值,把a与b的值代入即可确定出f(x); (2)把(1)求出的f(x)和g(x)的解析式代入题中的不等式中,不等式要恒成立,即要当x大于0时,t小于等于一个关系式,设这个关系式为一个函数h(x),求出h(x)的导函数,令导函数等于0求出x的值,利用x的值分区间讨论导函数的正负,得到函数h(x)的单调区间,根据函数的增减性得到h(x)的最小值,进而得到t的取值范围; (3)把(1)中求出的f(x)代入确定出F(x)的解析式,求出F(x)的导函数,令导函数等于0,得到x+等于一个关系式,设y=x+,且x大于0小于2,画出该函数的图象,如图所示,然后分m=1,m大于小于2,m大于0小于等于和m大于等于2,四种情况,根据函数的图象,即可得到相应区间上极值点的个数. 【解析】 (1)当x=1时,y=0,代入f(x)=a•lnx+b•x2,可得:b=0, 所以f′(x)=,由切线方程知f′(1)=1,所以a=1, 因此a=1,b=0,所以f(x)=lnx; (2)把f(x)和g(x)的解析式代入得:-lnx≤lnx恒成立, 因为x>0,所以只需要t≤2xlnx在(0,+∞)恒成立即可, 令h(x)=2xlnx,则h′(x)=2(1+lnx), 当x∈(0,)时,h′(x)<0,所以h(x)在(0,)上是减函数, 当x∈(,+∞)时,h′(x)>0,所以h(x)在(,+∞)上是增函数, 所以h(x)min=h()=-,所以t≤-; (3)由已知得F(x)=lnx+-x,所以F′(x)=+x-, 令F′(x)=0,得到+x=,令y=x+,x∈(0,2), 画出该函数的图象,如图所示: ①当=2,即m=1时,F′(x)=0在区间(0,2)上只有一个根1,且在1的两侧, x+>2,即在1的两侧F′(x)同正,此时F(x)在(0,2)上无极值点; ②当2<<,即<m<2,且m≠1时,F′(x)=0在区间(0,2)上有两个不等根, 不妨设为x1,x2,且x1<x2,从图象上看在x1和x2两侧F′(x)=x+-都是异号的, 因此x1和x2都是F(x)的极值点,此时F(x)在(0,2)上有两个极值点; ③当,即0<m≤时,方程在区间(0,2)上只有一个根m, 由该方程所对应的二次函数图象可知,F′(x)在m两侧的符号不同, 因此函数F(x)在区间(0,2)上只有一个极值点; ④当,即m≥2时,方程在区间(0,2)上只有一个根, 由该方程所对应的二次函数图象可知,F′(x)在两侧的符号不同, 因而函数F(x)在区间(0,2)上只有一个极值点, 综上,当m=1时,函数F(x)在区间(0,2)上无极值点; 当m∈(0,)∪[2,+∞)时,函数F(x)在区间(0,2)上有一个极值点; 当m∈(,1)∪(1,2)时,函数F(x)在区间(0,2)上有两个极值点.
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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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