【若存在实数k,b,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的-查字典问答网
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  【若存在实数k,b,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的任意实数x同时满足:f(x)≥kx+b且g(x)≤kx+b,则称直线:l:y=kx+b为函数f(x)和g(x)的“隔离直线”.已知f(x)=x2,g(x)=2elnx】

  若存在实数k,b,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的任意实数x同时满足:f(x)≥kx+b且g(x)≤kx+b,则称直线:l:y=kx+b为函数f(x)和g(x)的“隔离直线”.已知f(x)=x2,g(x)=2elnx(其中e为自然对数的底数).试问:

  (1)函数f(x)和g(x)的图象是否存在公共点,若存在,求出交点坐标,若不存在,说明理由;

  (2)函数f(x)和g(x)是否存在“隔离直线”?若存在,求出此“隔离直线”的方程;若不存在,请说明理由.

1回答
2020-03-23 01:01
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陈隆道

  (1)∵F(x)=f(x)-g(x)=x2-2elnx(x>0),

  ∴F′(x)=2x-=

  令F′(X)=0,得x=,

  当0<x<时,F′(X)<0,X>时,F′(x)>0

  故当x=时,F(x)取到最小值,最小值是0

  从而函数f(x)和g(x)的图象在x=处有公共点

  (2)由(1)可知,函数f(x)和g(x)的图象在x=处有公共点,因此存在f(x)和g(x)的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k.则隔离直线方程为y-e=k(x-,即y=kx-k+e

  由f(x)≥kx-k+e(x⊂R),可得x2-kx-k+e,

  由f(x)≥kx-k+e(x⊂R),可得x2-kx+k-e≥0当x⊂R恒成立,

  则△=k2-4k+4e=(k-2)2≤0,只有k=2,此时直线方程为:y=2x-e,

  下面证明g(x)≤2x-eexx>0恒成立,

  令G(x)=2x-e-g(x)=2x-e-2elnx,

  G′(X)=2-=(2x-2c)/x=2(x-)/x,

  当x=时,G′(X)=0,当0<x<时G′(X)>0,

  则当x=时,G(x)取到最小值,极小值是0,也是最小值.

  所以G(x)=2x-e-g(x)≥0,则g(x)≤2x-e当x>0时恒成立.

  ∴函数f(x)和g(x)存在唯一的隔离直线y=2x-e

2020-03-23 01:03:50

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