设函数f(x)=x2-mlnx,h(x)=x2-x+a.

1个回答

  • 解题思路:(1)求导数,利用曲线y=f(x)在x=1处的切线为y=x,即可求实数m的值;

    (2)构造函数g(x)=x-2lnx,确定函数在[1,3]上的单调性,即可求实数a的取值范围;

    (3)求得函数f(x)和函数h(x)在

    (0,

    1

    2

    )

    单调递减;

    (

    1

    2

    ,+∞)

    单调递增,求导函数,即可得到结论.

    (1)∵函数f(x)=x2-mlnx,

    ∴切点为(1,1),f′(x)=2x−

    m

    x,

    ∵曲线y=f(x)在x=1处的切线为y=x,

    ∴k=f'(1)=1,即m=1

    (2)f(x)-h(x)=0,等价于x2-2lnx=x2-x+a,即a=x-2lnx

    令g(x)=x-2lnx,则g′(x)=1−

    2

    x=

    x−2

    2

    ∴x∈[1,2]时,g′(x)≤0,函数g(x)=x-2lnx在[1,2]内单调递减;x∈[2,3]时,g′(x)≥0,函数g(x)=x-2lnx在[2,3]内单调递增.

    又因为g(1)=1,g(2)=2-2ln2,g(3)=3-2ln3

    故2-2ln2<a≤3-2ln3

    (3)∵h(x)=x2-x+a在(0,

    1

    2)单调递减;(

    1

    2,+∞)单调递增

    ∴f(x)=x2-mlnx也应在(0,

    1

    2)单调递减;(

    1

    2,+∞)单调递增

    ∵f′(x)=2x−

    m

    x=

    2x2−m

    x,

    ∴当m≤0时,f(x)=x2-mlnx在(0,+∞)单调递增,不满足条件;当m>0且

    m

    2=

    1

    2,即m=

    1

    2,函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调区间.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.