Question

设函数f（x）=lnx，g（x）=ax+，函数f（x）的图象与x轴的交点也在函数g（x）的图象上，且在此点有公切线．
（Ⅰ）求a、b的值；
（Ⅱ）试比较f（x）与g（x）的大小．

Answer

（Ⅰ）首先求出函数f（x）的图象与x轴的交点坐标（1，0），代入函数g（x）后得到关于a，b的等式，再由两函数在（1，0）处由公切线，得到关于a，b的另一等式，两式联立即可求得a，b的值；
（Ⅱ）令辅助函数F（x）=f（x）-g（x），把函数f（x）和g（x）的解析式代入，整理后求出其导函数，由导函数可知F（x）在定义域（0，+∞）内是减函数，然后分0＜x＜1，x=1，x＞1进行大小比较．
【解析】
（Ⅰ）由f（x）=lnx=0，得x=1，所以函数f（x）=lnx的图象与x轴的交点坐标是（1，0），
依题意，得g（1）=a+b=0  ①
又，，∵f（x）与g（x）在点（1，0）处有公切线，
∴g′（1）=f′（1）=1，即a-b=1  ②
由①、②得a=，；  
（Ⅱ）令F（x）=f（x）-g（x），
则，
函数F（x）的定义域为（0，+∞）．
∵≤0，
∴函数F（x）在（0，+∞）上为减函数．
当0＜x＜1时，F（x）＞F（1）=0，即f（x）＞g（x）；
当x=1时，F（x）=F（1）=0，即f（x）=g（x）；
当x＞1时，F（x）＜F（1）=0，即f（x）＜g（x）．
综上可知，当0＜x≤1时，f（x）≥g（x）；当x＞1时，f（x）＜g（x）．