已知函数f(x)=lnx,g(x)={(1/2)x^2}+a的图像(a为常数),直线L与函数f(x) g(x)图像相切,且L与f(x)相切点的横坐标为1 求:f(1+x^2)—g(x)=k的解的个数

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/20 15:42:12
已知函数f(x)=lnx,g(x)={(1/2)x^2}+a的图像(a为常数),直线L与函数f(x) g(x)图像相切,且L与f(x)相切点的横坐标为1 求:f(1+x^2)—g(x)=k的解的个数

已知函数f(x)=lnx,g(x)={(1/2)x^2}+a的图像(a为常数),直线L与函数f(x) g(x)图像相切,且L与f(x)相切点的横坐标为1 求:f(1+x^2)—g(x)=k的解的个数
已知函数f(x)=lnx,g(x)={(1/2)x^2}+a的图像(a为常数),直线L与函数f(x) g(x)图像相切,且L与f(x)相切点
的横坐标为1 求:f(1+x^2)—g(x)=k的解的个数

已知函数f(x)=lnx,g(x)={(1/2)x^2}+a的图像(a为常数),直线L与函数f(x) g(x)图像相切,且L与f(x)相切点的横坐标为1 求:f(1+x^2)—g(x)=k的解的个数
切点F(1, 0)
f'(x) = 1/x, f'(1) = 1/x = 1
g'(x) = x = 1
g(1) = 1/2 + a = f(1) = 0
a = -1/2
g(x) = (x² - 1)/2
h(x) = f(1 + x²) - (x² - 1)/2 = ln(1+ x²) - (x² - 1)/2
h'(x) = 2x/(1 + x²)  - x
= x(1 - x²)/(1 + x²) = 0
x = -1, x = 0, x = 1
x < -1: h'(x) > 0
-1 < x < 0: h'(x) < 0
0 < x < 1: h'(x) > 0
x > 1: h'(x) < 0
h(1) = h(-1) = ln2为最大值
h(0) = 1/2为极小值
(i) k > ln2时,f(1 + x²)  - g(x) = k无解
(ii) k = ln2时, f(1 + x²)  - g(x) = k有二解(x = ±1)
(iii) 1/2 < k < ln2时, f(1 + x²)  - g(x) = k有4解
(iv) k = 1/2时, f(1 + x²)  - g(x) = k有3解
(v) k < 1/2时, 时, f(1 + x²)  - g(x) = k有2解

∵f'(x)=1/x,g'(x)=x
∴f'(1)=1
则直线的k=1
设直线为y=x+b且与f(x)的切点为(1,c)
则1+b=c
ln1=c=0
b=-1
∴直线方程为y=x-1
与g(x)联立
即x-1=(1/2)x^2+a
x^2-2x+2a+2=0
∵△=0
则4-8a-8=0
∴a...

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∵f'(x)=1/x,g'(x)=x
∴f'(1)=1
则直线的k=1
设直线为y=x+b且与f(x)的切点为(1,c)
则1+b=c
ln1=c=0
b=-1
∴直线方程为y=x-1
与g(x)联立
即x-1=(1/2)x^2+a
x^2-2x+2a+2=0
∵△=0
则4-8a-8=0
∴a=-1/2
∴g(x)=(x²-1)/2,
∵f(1+x²)-g(x)=ln(1+x²)-(x²-1)/2=k
即ln(1+x²)=k+(x²-1)/2=(x²+2k-1)/2=[x²-(1-2k)]/2
当1-2k>1即k<0时,ln(1+x²)-(x²-1)/2=k有两根。
当1-2k≤1即k≤0时,ln(1+x²)-(x²-1)/2=k没有实根。

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f'(x)=1/x
f'(1)=1
L的斜率为1,且过点(1,0)
L的方程为:y=x-1
g'(x)=x
令g'(t)=1,得t=1
切点为(1,0)
a=-1/2
g(x)=x^2/2-1/2
f(1+x^2)-g(x)=ln(1+x^2)-x^2/2+1/2
令1+x^2=t, 上式=lnt-t/2+1

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f'(x)=1/x
f'(1)=1
L的斜率为1,且过点(1,0)
L的方程为:y=x-1
g'(x)=x
令g'(t)=1,得t=1
切点为(1,0)
a=-1/2
g(x)=x^2/2-1/2
f(1+x^2)-g(x)=ln(1+x^2)-x^2/2+1/2
令1+x^2=t, 上式=lnt-t/2+1
h(t)=lnt-t/2+1 (t>=1)
h'(t)=1/t-1/2
1<=t<2,h'(t)>0
t>2,h'(t)<0
h(t)先增后减.
h(1)=1/2,增至h(2)=ln2,再减到x无穷时,y负无穷(图象自己画一下。)
当k<1/2时,t一解,x两解。
当k=1/2时,t两解,其中一个为1。x三解。(t=1时,x^2=0,只对应一个解)
当1/2当k=ln2时,t一解,x两解。
当k>ln2时,t无解,x无解。

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