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设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/11 22:06:49
设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.
(Ⅰ)若a=2,求曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程;
(Ⅱ)是否存在负数a,使f(x)≤g(x)对一切正数x都成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
设函数f(x)=ax+2,g(x)=a2x2-lnx+2,其中a∈R,x>0.
(Ⅰ)由题意可知:当a=2时,g(x)=4x2-lnx+2
则g′(x)=8x−
1
x
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线斜率k=g'(1)=7,又g(1)=6
曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线的方程为y-6=7(x-1)即y=7x-1
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)-g(x)=ax+lnx-a2x2(x>0)
假设存在负数a,使得f(x)≤g(x)对一切正数x都成立.
即:当x>0时,h(x)的最大值小于等于零.h′(x)=a+
1
x−2a2x=
−2a2x2+ax+1
x(x>0)
令h'(x)=0可得:x2=−
1
2a,x1=
1
a(舍)
当0<x<−
1
2a时,h'(x)>0,h(x)单增;
当x>−
1
2a时,h'(x)<0,h(x)单减.
所以h(x)在x=−
1
2a处有极大值,也是最大值.∴h(x)max=h(−
1
2a)≤0解得:a≤−
1
2e−
3
4
所以负数a存在,它的取值范围为:a≤−
1
2e−
3
4