已知函数f(x)=alnx+bx(a,b∈R),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x-2y-2=0.(1)求f(

2025-01-27 16:09:20
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回答1:

解答:(1)解:∵f(x)=alnx+bx,∴f′(x)=

a
x
+b.
∵直线x-2y-2=0的斜率为
1
2
,且曲线y=f(x)过点(1,-
1
2
),
f(1)=?
1
2
f(1)=
1
2
,即
b=?
1
2
a+b=
1
2
,解得a=1,b=-
1
2

所以 f(x)=lnx-
x
2

(2)解:由(1)得当x>1时,f(x)+
k
x
<0恒成立即 lnx-
x
2
+
k
x
<0,
等价于k<
x2
2
?xlnx

令g(x)=
x2
2
?xlnx
,则g′(x)=x-(lnx+1)=x-1-lnx.
令h(x)=x-1-lnx,则h′(x)=1-
1
x
=
x?1
x

当x>1时,h′(x)>0,函数h(x)在(1,+∞)上单调递增,故h(x)>h(1)=0.
从而,当x>1时,g′(x)>0,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,
故g(x)>g(1)=
1
2

因此,当x>1时,k<
x2
2
?xlnx
.恒成立,则k
1
2

∴k的取值范围是(-∞,
1
2
].
(3)证明:由(2)知,当x>1时,f(x)<0(k=0),
又 x=1时f(x)<0也成立,
所以当x≥1时,lnx<
x
2
,于是
ln1
1
2
,ln2<
2
2
,ln3<
3
2
,…,lnn<
n
2

上述各式相加得,ln(1×2×3×…×n)<
1+2+3+…+n
2

即lnn!<
n(n+1)
4
,∴n!<e
n(n+1)
4

回答2:

求函数解析式的方法一般就是通过建立方程把其中的参数解出来。
本题中,要确定的是a和b。
函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程已经给出,那就可以表示出过该点的切线方程的斜率,这个斜率是函数在该点的导数,这样就建立了一个方程。
那个点也是在切线上的,这样就又建立一个方程。
由以上两个方程构成方程组,就可以解出a和b。
对f(x)求导,得f'(x)=a/x+b, f'(1)=a+b
由切线方程知,k=1/2
所以,有a+b=1/2 (1)

由题意知,f(1)=aln1+b=b, 代入切线方程,得1-2b-2=0 ,即b=-1/2 (2)

将(2)代入(1)得a=1
f(x)=lnx-x/2