题目
已知函数f(x)=lnx﹣ax在x=2处的切线l与直线x+2y﹣3=0平行.记函数g(x)=f(x)+ ﹣bx.
(1)
求实数a的值;
(2)
令h(x)=g(x)+2x,若h(x)存在单调递减区间,求实数b的取值范围;
(3)
设x1 , x2(x1<x2)是函数g(x)的两个极值点,若b≥ ,且g(x1)﹣g(x2)≥k恒成立,求实数k的最大值.
答案: 解:f′(x)= 1x ﹣a, ∵函数在x=2处的切线l与直线x+2y﹣3=0平行,∴k= 12 ﹣a=﹣ 12 ,解得a=1
解:∵g(x)=lnx+ 12 x2﹣(b﹣1)x, ∴g′(x)= x2−(b−1)x+1x ,由题意得:g′(x)<0在(0,+∞)上有解,∵x>0,设u(x)=x2﹣(b﹣1)x+1,则u(0)=1>0,只需 {b−12>0△=(b−1)2−4>0 ,解得:b>3
解:∵g(x)=lnx+ 12 x2﹣(b+1)x, ∴g′(x)= 1x +x﹣(b+1)= x2−(b−1)x+1x ,由g′(x)=0得x2﹣(b+1)x+1=0∴x1+x2=b+1,x1x2=1,∴x2= 1x1 ,∵b≥ 32 ,∴ {x1+1x1≥520<x1<1x1 ,解得:0<x1≤ 12 ,∴g(x1)﹣g(x2)=ln x1x2 + 12 (x12﹣x22)﹣(b+1)(x1﹣x2)=2lnx1﹣ 12 (x12﹣ 1x12 ),设F(x)=2lnx﹣ 12 (x2﹣ 1x2 )(0<x≤ 12 ),则F′(x)= 2x ﹣x﹣ 1x3 = −(x2−1)2x3 <0∴F(x)在(0, 12 ]上单调递减; ∴当x1= 12 时,F(x)min=F( 12 )= 158 ﹣2ln2,∴k≤ 158 ﹣2ln2,∴k的最大值为 158 ﹣2ln2