题目
设函数f(x)=lnx﹣ax(a∈R).
(1)
若直线y=3x﹣1是函数f(x)图象的一条切线,求实数a的值;
(2)
若函数f(x)在[1,e2]上的最大值为1﹣ae(e为自然对数的底数),求实数a的值;
(3)
若关于x的方程ln(2x2﹣x﹣3t)+x2﹣x﹣t=ln(x﹣t)有且仅有唯一的实数根,求实数t的取值范围.
答案: 解:由f(x)=lnx﹣ax,得f′(x)= 1x−a =3, ∴x= 1a+3 ,则f( 1a+3 )=ln 1a+3 ﹣ aa+3 ,∴ln 1a+3 ﹣ aa+3 = aa+3 -1,得ln 1a+3 =0,即a=﹣2
解:f′(x)= 1x−a , 当a≤ 1e2 时,f′(x)≥0在[1,e2]上恒成立,故f(x)在[1,e2]上为增函数,故f(x)的最大值为f(e2)=2﹣ae2=1﹣ae,得 a=1e2−e (舍);当 1e2 <a<1时,若x∈[1, 1e2 ],f′(x)>0,x∈[ 1e2 ,2],f′(x)<0,故f(x)在[1,e2]上先增后减,故 f(x)max={f(1),f(e2)} ,f(1)=﹣a,f(e2)=2﹣ae2,即当 1e2<a<1e2−1 时, f(x)max=2−ae2=1−ae ,得 a=1e2−e (舍);当 1e2−1<a<1 时,f(x)max=﹣a=1﹣ae,得a= 1e−1 ;当a≥1时,故当x∈[1,e2]时,f′(x)≤0,f(x)是[1,e2]上的减函数,故f(x)max=f(1)=﹣a=1﹣ae,得a= 1e−1 (舍);综上,a= 1e−1
ln(2x2﹣x﹣3t)+x2﹣x﹣t=ln(x﹣t)⇔ln(2x2﹣x﹣3t) +12 (2x2﹣x﹣3t)=ln(x﹣t) +12 (x﹣t), 令g(x)=lnx+ 12x ,则g(x)在(0,+∞)上是增函数,又g(2x2﹣x﹣3t)=g(x﹣t),∴2x2﹣x﹣3t=x﹣t⇒2(x2﹣x﹣t)=0,即 {x2−x−t=0有唯一实根x−t>02x2−x−3t>0 ⇒ {t<2x2−x3t<xt=x2−x ,作出图象如图:由图可知,实数t的取值范围是t=﹣ 14 或0<t<2.