已知函数f(x)=lnx,g(x)=x 2 +bx+c
1个回答

(1) h(x)=lnx+ x 2 +bx+c(x>0), h / (x)=

1

x +2x+b ,

依题, h / (x)=

1

x +2x+b≥0 在(0,+∞)上恒成立,

法1: b≥[-(

1

x +2x) ] max ,又 -(

1

x +2x)≤-2

1

x •2x =-2

2 (当且仅当

1

x =2x ,即 x=

2

2 时取等)

∴ b≥-2

2 .

法2: h / (x)=

2 x 2 +bx+1

x ,令t(x)=2x 2+bx+1,则t(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,

由二次函数t(x)图象得,

-

b

4 ≥0

△≤0 ⇒-2

2 ≤b≤0 ;

-

b

4 <0

t(0)=1>0 ⇒b>0 ,

综合1°、2°得 b≥-2

2 .

(2)b=0时,f(x)=lnx,g(x)=x 2+c,

设P(x 0,y 0),l 1,l 2的倾斜角分别为α,β,

则 tanα=

1

x 0 ,tanβ=2 x 0 ,由于x 0>0,则α,β均为锐角,

因为切线l 1,l 2与x轴围成一个等腰三角形依题,有以下两种情况:

1°α=2β时, tanα=tan2β=

2tanβ

1- tan 2 β ⇒

1

x 0 =

4 x 0

1-4 x 0 2 ⇒ x 0 2 =

1

8 ⇒ x 0 =

2

4 ,

此时, P(

2

4 ,ln

2

4 ),c=ln

2

4 -

1

8 ;

2°β=2α时, tanβ=tan2α=

2tanα

1- tan 2 α ⇒2 x 0 =

2

x 0

1-

1

x 0 2 =

2 x 0

x 0 2 -1 ⇒ x 0 2 =2⇒ x 0 =

2 ,

此时, P(

2 ,ln

2 ),c=ln

2 -2 .

(3)b=-2e 2时,

令 ϕ(x)=

f(x)

x -g( x 2 )=

lnx

x - x 4 +2 e 2 x 2 -c(x>0) ϕ / (x)=

1-lnx

x 2 -4x( x 2 - e 2 ) ,

0<x<e时,∅ /(x)>0;x>e时,∅ /(x)<0

∴∅(x)在(0,e)上递增,在(e,+∞)上递减,

∴ ϕ max (x)=ϕ(e)= e 4 +

1

e -c ,

又x→0时,∅(x)→-∞;x→+∞时,∅(x)→-∞

1°∅(e)>0即 c< e 4 +

1

e 时,函数∅(x)有两个零点即方程

f(x)

x =g( x 2 ) 有两个根;

2°∅(e)=0即 c= e 4 +

1

e 时,函数∅(x)有一个零点即方程

f(x)

x =g( x 2 ) 有一个根;

3°∅(e)<0即 c> e 4 +

1

e 时,函数∅(x)没有零点即方程

f(x)

x =g( x 2 ) 没有根.