函数f(x)=x3-(a+1)x+a,g(x)=xlnx. (Ⅰ)若y=f(x),y=g(x)在x=1处的切线相互垂直,求这两个切线方程. (Ⅱ)若F(x)=f(x)-g(x)单调递增,求a的范围.
问题描述:
函数f(x)=x3-(a+1)x+a,g(x)=xlnx.
(Ⅰ)若y=f(x),y=g(x)在x=1处的切线相互垂直,求这两个切线方程.
(Ⅱ)若F(x)=f(x)-g(x)单调递增,求a的范围.
答
(I)f'(x)=3x2-(a+1),g'(x)=lnx+1
∴f'(1)=2-a g'(1)=1
∵两曲线在x=1处的切线互相垂直
∴(2-a)×1=-1
∴a=3
∴f'(1)=-1 f(1)=0
∴y=f(x)在x=1处的切线方程为x+y-1=0,
同理,y=g(x)在x=1处的切线方程为x-y-1=0(6分)
(II)由F(x)=x3-(a+1)x+a-xlnx
得F'(x)=3x2-(a+1)-lnx-1=3x2-lnx-a-2(8分)
∵F(x)=f(x)-g(x)单调递增
∴F'(x)≥0恒成立
即a≤3x2-lnx-2(10分)
令h(x)=3x2-lnx-2
h′(x)=6x−
(x>0)1 x
令h'(x)>0得x>
,
6
6
令h'(x)<0得0<x<
6
6
∴h(x)min=h(
)=−
6
6
+3 2
ln61 2
∴a的范围为(−∞ , (13分)