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.

(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−

1
x
 (x>0)
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
+
1
2
ln6

∴a的范围为(−∞  , (13分)